EA037848B1 - Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants) - Google Patents

Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants) Download PDF

Info

Publication number
EA037848B1
EA037848B1 EA201600575A EA201600575A EA037848B1 EA 037848 B1 EA037848 B1 EA 037848B1 EA 201600575 A EA201600575 A EA 201600575A EA 201600575 A EA201600575 A EA 201600575A EA 037848 B1 EA037848 B1 EA 037848B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fusion protein
protein
cells
amino acid
cartilage
Prior art date
Application number
EA201600575A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201600575A1 (en
Inventor
Илья Владимирович ДУХОВЛИНОВ
Екатерина Алексеевна ФЕДОРОВА
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Биохимический Агент"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Биохимический Агент" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Биохимический Агент"
Priority to EA201600575A priority Critical patent/EA037848B1/en
Priority to EP17828045.9A priority patent/EP3484928A4/en
Priority to CN201780043652.5A priority patent/CN109563173A/en
Priority to KR1020197004225A priority patent/KR20190028505A/en
Priority to US16/316,254 priority patent/US11299724B2/en
Priority to PCT/RU2017/000521 priority patent/WO2018013013A1/en
Publication of EA201600575A1 publication Critical patent/EA201600575A1/en
Priority to IL264174A priority patent/IL264174A/en
Publication of EA037848B1 publication Critical patent/EA037848B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K19/00Hybrid peptides, i.e. peptides covalently bound to nucleic acids, or non-covalently bound protein-protein complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/64Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue
    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6424Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12N9/6456Plasminogen activators
    • C12N9/6459Plasminogen activators t-plasminogen activator (3.4.21.68), i.e. tPA
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/10Peptides having 12 to 20 amino acids
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/40Transferrins, e.g. lactoferrins, ovotransferrins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P19/00Drugs for skeletal disorders
    • A61P19/02Drugs for skeletal disorders for joint disorders, e.g. arthritis, arthrosis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/485Epidermal growth factor [EGF] (urogastrone)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/495Transforming growth factor [TGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/50Fibroblast growth factors [FGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • C07K14/50Fibroblast growth factors [FGF]
    • C07K14/503Fibroblast growth factors [FGF] basic FGF [bFGF]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/65Insulin-like growth factors (Somatomedins), e.g. IGF-1, IGF-2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/78Connective tissue peptides, e.g. collagen, elastin, laminin, fibronectin, vitronectin, cold insoluble globulin [CIG]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/79Transferrins, e.g. lactoferrins, ovotransferrins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/46Hybrid immunoglobulins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K7/00Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/08Linear peptides containing only normal peptide links having 12 to 20 amino acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/11DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
    • C12N15/62DNA sequences coding for fusion proteins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/01Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif
    • C07K2319/02Fusion polypeptide containing a localisation/targetting motif containing a signal sequence
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/30Non-immunoglobulin-derived peptide or protein having an immunoglobulin constant or Fc region, or a fragment thereof, attached thereto
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/33Fusion polypeptide fusions for targeting to specific cell types, e.g. tissue specific targeting, targeting of a bacterial subspecies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/70Fusion polypeptide containing domain for protein-protein interaction

Abstract

The invention relates to molecular biology, biotechnology, medicine, veterinary science. The invention is proposed: a fusion protein comprising a ligand to MATN1 protein, and a growth factor of EGF, TGF, FGF, IGF, the construct components are connected via a flexible link, characterized by the amino acid sequence of Fig. 1; such fusion protein further comprising the Fc-fragment of an antibody or a polypeptide binding with FcRn and/or transferrin or a fragment thereof, the construct components connected via a flexible link, characterized by the amino acid sequence of Fig. 1; encoding polynucleotide, codon-optimized for expression in the producer cells or a target organism, a genetic construct for the synthesis of the fusion protein in producer cells, or cells of a target organism, the fusion protein producer, a producer of a genetic construct based on a bacterial cell, a preparation for the regeneration of cartilage containing at least one fusion protein or genetic construct as the active agent, in an effective amount, and a physiologically acceptable carrier or buffer solution, for parenteral or, in the case of the preparation based on at least one fusion protein containing the transport domain, oral administration, in the latter case the preparation is enclosed in an enteric coating, all variants.

Description

Группа изобретений относится к молекулярной биологии, биотехнологии, медицине, ветеринарии и может быть использована для регенерации хряща.The group of inventions relates to molecular biology, biotechnology, medicine, veterinary medicine and can be used for cartilage regeneration.

Хрящ - это разновидность соединительной ткани; хрящ является либо частью кости, которая способствует обеспечению ее подвижности, либо отдельным анатомическим образованием вне скелета. В непосредственной связи с костью находятся суставные хрящи, межпозвоночные диски, хрящи уха, носа, лобкового симфиза. Отдельные анатомические образования составляют группу хрящей воздухоносных путей (гортани, трахеи, бронхов), стромы сердца. Хрящи выполняют интегративно-буферную, амортизационную, формоподдерживающую функции, участвуют в развитии и росте костей. Биомеханические функции осуществляются за счет упругоэластических свойств хряща.Cartilage is a type of connective tissue; Cartilage is either a part of the bone that helps to ensure its mobility, or a separate anatomical structure outside the skeleton. Articular cartilage, intervertebral discs, ear, nose, and pubic symphysis cartilages are in direct connection with the bone. Separate anatomical formations constitute a group of cartilage of the airways (larynx, trachea, bronchi), the stroma of the heart. Cartilage performs integrative-buffer, amortization, shape-supporting functions, is involved in the development and growth of bones. Biomechanical functions are carried out due to the elastic properties of the cartilage.

Заболевания и проблемы, связанные с хрящевой тканью, можно условно разделить на три большие группы. К первой группе относят заболевания, которые могут быть связаны с пороками развития (например, анкилоз, дисплазия) (Н.С. Косинская, Нарушения развития костно-суставного аппарата, изд.Медицина, 1966). Ко второй группе относят заболевания, вызванные дегенеративными изменениями хрящей при старении и многих дистрофических процессах (например, остеоартрит, остеохондроз), нарушениях обменных процессов (например, остеопороз, подагра, артроз, болезнь Кашина-Бека, охроноз), а также системные заболевания (ревматизм, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, склеродермия и др.). К третьей группе относят повреждения хрящевой ткани, которые возникают в результате действия физических (механических, термических и др.), химических и других травмирующих агентов (например, перихондрит, трансхордальный перелом, повреждения хряща вследствие микротравм) (Многотомное руководство по хирургии, под ред. В.В. Петровского, т. 5, М. -Л., 1960.).Diseases and problems associated with cartilage tissue can be roughly divided into three large groups. The first group includes diseases that may be associated with developmental defects (for example, ankylosis, dysplasia) (NS Kosinskaya, Disorders of the development of the osteoarticular apparatus, ed.Meditsina, 1966). The second group includes diseases caused by degenerative changes in cartilage with aging and many dystrophic processes (for example, osteoarthritis, osteochondrosis), metabolic disorders (for example, osteoporosis, gout, arthrosis, Kashin-Beck disease, ochronosis), as well as systemic diseases (rheumatism , rheumatoid arthritis, systemic lupus erythematosus, scleroderma, etc.). The third group includes damage to cartilage tissue that occurs as a result of the action of physical (mechanical, thermal, etc.), chemical and other traumatic agents (for example, perichondritis, transchordal fracture, cartilage damage due to microtraumas) (Multivolume Guide to Surgery, ed. V.V. Petrovsky, t. 5, M. -L., 1960.).

Статистика ВОЗ свидетельствует: различными болезнями опорно-двигательного аппарата страдает 80% населения трудоспособного возраста от 30 до 50 лет. По официальной статистике десятки миллионов людей страдают теми или иными заболеваниями хрящевой ткани и ещё больше тех, кто не обращается за помощью к специалистам. Так, например, число зарегистрированных случаев артрита возросло почти вдвое за последние 20 лет, и, похоже, что данная тенденция будет увеличиваться с каждым годом. Если интерпретировать статистические данные, получится, что каждый год 1% россиян ставится диагноз артрит и приблизительно настолько же сокращается число здоровых американцев. На долю только артроза, артрита и остеопороза приходится приблизительно 3% населения России или США. От остеоартроза страдает примерно 4% населения Земли и в 10% случаев именно остеоартроз является причиной инвалидности. По оценкам различных специалистов до 85% взрослого населения России сталкиваются с данным заболеванием. Кроме того, по данным ВОЗ 2009 года в мире было зарегистрировано около 20-50 млн травм, приведших к различным проблемам с опорно-двигательным аппаратом или послуживших причинами инвалидности, а данные за 2013 год свидетельствуют о том, что ежегодно от травм позвоночника страдает до 500 тысяч человек (http://spinet.ru/public/dinamika_rasprostraneniy_oda.php). Также следует отметить, что лечение хрящей является главной проблемой в спортивной травматологии: повреждение хрящевой ткани обуславливает уход из спорта, поскольку ее восстановления на данный момент крайне сложно добиться при незначительных повреждениях, а при серьезных повреждениях - невозможно.WHO statistics show that 80% of the working-age population from 30 to 50 years old suffers from various diseases of the musculoskeletal system. According to official statistics, tens of millions of people suffer from various diseases of the cartilage tissue, and even more of those who do not seek help from specialists. For example, the number of reported cases of arthritis has almost doubled over the past 20 years, and it looks like this trend will increase every year. If we interpret the statistics, it turns out that every year 1% of Russians are diagnosed with arthritis and the number of healthy Americans is declining by about the same amount. Only arthrosis, arthritis and osteoporosis account for approximately 3% of the population in Russia or the United States. About 4% of the world's population suffers from osteoarthritis, and in 10% of cases it is osteoarthritis that causes disability. According to various experts, up to 85% of the adult population of Russia is faced with this disease. In addition, according to WHO data in 2009, about 20-50 million injuries were registered in the world, which led to various problems with the musculoskeletal system or caused disability, and data for 2013 indicate that up to 500 people suffer from spinal injuries every year. thousand people (http://spinet.ru/public/dinamika_rasprostraneniy_oda.php). It should also be noted that the treatment of cartilage is the main problem in sports traumatology: damage to the cartilaginous tissue causes retirement from sports, since its restoration is currently extremely difficult to achieve with minor injuries, and with serious injuries it is impossible.

В настоящее время при повреждениях хрящей чаще всего используют средства для снятия болевого синдрома - для лечения симптоматических болей, - нестероидные противовоспалительные средства (НПВС), которые применяют орально или местно в виде гелей (Зупанец И.А. и др. Фармацевтическая опека: симптоматическое лечение суставной и мышечной боли, Провизор, 2002, выпуск 12). Однако важно именно восстановить структуру хряща, болевой синдром - это вторичное явление при повреждениях. Для восстановления целостности хряща в настоящее время применяют лекарственные средствахондропротекторы на основе хондроитинсульфата и глюкозамина. Однако требуется длительный курс в течение нескольких месяцев ежедневного приема для улучшения состояния, причем данные препараты эффективны только при незначительном поражении хряща. Данные препараты лишь стимулируют синтез существующими клетками компонентов матрикса. Однако, по мнению авторов, ключевую роль в восстановлении хряща играет количество клеток. Поскольку в норме, а тем более при повреждении хряща, данные клетки присутствуют в небольшом количестве, то влияние на них для интенсификации синтеза компонентов матрикса лишь незначительно улучшит состояние хряща.Currently, with damage to cartilage, pain relief agents are most often used - for the treatment of symptomatic pain, - non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs), which are used orally or topically in the form of gels (Zupanets I.A. et al. Pharmaceutical care: symptomatic treatment joint and muscle pain, Pharmacist, 2002, issue 12). However, it is important to restore the structure of the cartilage, pain syndrome is a secondary phenomenon in case of damage. To restore the integrity of the cartilage, chondroprotective drugs based on chondroitin sulfate and glucosamine are currently used. However, a long course of several months of daily intake is required to improve the condition, and these drugs are effective only with minor damage to the cartilage. These drugs only stimulate the synthesis of matrix components by existing cells. However, according to the authors, the number of cells plays a key role in the restoration of cartilage. Since normally, and even more so when cartilage is damaged, these cells are present in small quantities, then influencing them to intensify the synthesis of matrix components will only slightly improve the condition of the cartilage.

Известно изобретение, описанное в US 9133259 В2 (19.04.2012), которое относится к белковым комплексам, содержащим олигомерный белок матрикса хряща (СОМР), соединенный с одним или несколькими факторами роста (например, или TGFe1, или FGF, или оба указанных фактора) для стимуляции хондрогенеза и/или остеогенеза и восстановления структур костей и хряща. В одном из воплощений фактором роста является TGFe1 или различные классы BMP (морфогенетический белок кости). В описании изобретения раскрыто, что в наиболее предпочтительном воплощении белковый комплекс находится внутри саморассасывающейся матрицы, представляющей собой пластинку или костный трансплантат. Матрица дополнительно содержит коллаген или фибрин. Для достижения терапевтического эффекта белковые комплексы должны быть приведены в контакт с пораженным участком хряща или кости или имплантированы в них. Однако это является инвазивным и трудоемким методом, имеющим осложнения.Known invention described in US 9133259 B2 (19.04.2012), which relates to protein complexes containing oligomeric cartilage matrix protein (COMP), combined with one or more growth factors (for example, or TGFe1, or FGF, or both of these factors) to stimulate chondrogenesis and / or osteogenesis and restore bone and cartilage structures. In one embodiment, the growth factor is TGFe1 or different classes of BMP (bone morphogenetic protein). In the description of the invention, it is disclosed that in the most preferred embodiment, the protein complex is located within a self-absorbable matrix, which is a plate or bone graft. The matrix additionally contains collagen or fibrin. To achieve a therapeutic effect, protein complexes must be brought into contact with the affected area of cartilage or bone or implanted in them. However, this is an invasive and time-consuming method with complications.

- 1 037848- 1 037848

Авторами настоящего изобретения предложен гибридный белок (варианты), включающий лиганд к белку MATN1 и белок EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF, компоненты конструкции соединены гибким мостиком.The authors of the present invention proposed a hybrid protein (variants) comprising a ligand to the MATN1 protein and an EGF protein, either TGF, or FGF, or IGF, the components of the construct are connected by a flexible bridge.

MATN1 (matrilin) - белок матрицы хряща. Мутации гена, кодирующего данный белок, связывают с различными наследственными хондродисплазиями и идиопатическим сколиозом (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSeamch=4146, Montanaro L. et al., Evidence of a linkage between matrilin-1 gene (MATN1) and idiopathic scoliosis. Scoliosis 1: 21, 2006)MATN1 (matrilin) is a cartilage matrix protein. Mutations in the gene encoding this protein are associated with various hereditary chondrodysplasias and idiopathic scoliosis (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene?Db=gene&Cmd=ShowDetailView&TermToSeamch=4146, Montanaro L. et al., Evidence of a linkage between matrilin-1 gene (MATN1) and idiopathic scoliosis. Scoliosis 1: 21, 2006)

EGF (Epidermal Growth Factor) - эпидермальный фактор роста, белок, стимулирующий клеточный рост и клеточную дифференцировку эпителиального покрова. Данный белок действует посредством связывания с рецептором эпидермального фактора роста на поверхности клеток, что стимулирует активность внутриклеточных тирозинкиназ (Dawson JP et al Epidermal growth factor receptor dimerization and activation require ligand-induced conformational changes in the dimer interface , Mol. Cell. Biol. 25: 17, 2005).EGF (Epidermal Growth Factor) is an epidermal growth factor, a protein that stimulates cell growth and cell differentiation of the epithelial cover. This protein acts by binding to the epidermal growth factor receptor on the cell surface, which stimulates the activity of intracellular tyrosine kinases (Dawson JP et al Epidermal growth factor receptor dimerization and activation require ligand-induced conformational changes in the dimer interface, Mol. Cell. Biol. 25: 17, 2005).

TGF (Transforming growth factor) - трансформирующий фактор роста, состоящий из двух классов полипептидных факторов роста, TGFa и TGF-β. TGFa индуцирует развитие эпителиальной ткани. TGF-β представлен тремя подтипами TGFe1, TGFe2 и TGFe3. Данные белки играют решающую роль в регенерации тканей, дифференцировке клеток, эмбриональном развитии. TGF действуют посредством связывания с рецепторами, которые, в свою очередь, фосфорилируют специфические сигнальные эффекторы, вызывая образование комплексов сигнальных белков. Образующиеся комплексы транслоцируются из цитоплазмы в ядро, где они регулируют транскрипцию специфических генов (Matt. P et al., Circulating transforming growth factor-{beta} in Marfan syndrome. Circulation 120 (6): 526-32, 2005).TGF (Transforming growth factor) is a transforming growth factor consisting of two classes of polypeptide growth factors, TGFa and TGF-β. TGFa induces the development of epithelial tissue. TGF-β is represented by three subtypes TGFe1, TGFe2 and TGFe3. These proteins play a decisive role in tissue regeneration, cell differentiation, and embryonic development. TGFs act by binding to receptors, which in turn phosphorylate specific signaling effectors, causing signaling protein complexes to form. The resulting complexes are translocated from the cytoplasm to the nucleus, where they regulate the transcription of specific genes (Matt. P et al., Circulating transforming growth factor- {beta} in Marfan syndrome. Circulation 120 (6): 526-32, 2005).

FGFs (Fibroblast growth factor) - факторы роста фибробластов. Это семейство факторов роста, участвующих в ангиогенезе, заживлении ран и эмбриональном развитии. Было доказано, что для передачи сигнала факторов роста фибробластов необходимы взаимодействия с расположенными на поверхности клеток протеогликанами. Факторы роста фибробластов играют ключевую роль в процессах пролиферации и дифференцировки широкого спектра клеток и тканей (https://embmyology.med.unsw.edu.au/embrnyology/index.php/Developmental_Signals_-_Fibroblast_Growth_Factor; http://dic.academic.ru/dic.nsf/rawiki/188282).FGFs (Fibroblast growth factor) - fibroblast growth factors. It is a family of growth factors involved in angiogenesis, wound healing, and embryonic development. It has been shown that the signaling of fibroblast growth factors requires interactions with proteoglycans located on the cell surface. Fibroblast growth factors play a key role in the processes of proliferation and differentiation of a wide range of cells and tissues (https://embmyology.med.unsw.edu.au/embrnyology/index.php/Developmental_Signals_-_Fibroblast_Growth_Factor; http://dic.academic.ru /dic.nsf/rawiki/188282).

IGF - Инсулиноподобный фактор роста человека первого типа (ИФР-1, IGF-1), пептидный ростовой фактор, опосредующий ростостимулирующие эффекты соматотропного гормона (СТГ), представляет собой полипептид, состоящий из 153 аминокислот, с молекулярной массой около 17 кДа. Под влиянием СТГ ИФР-1 образуется в печени и других тканях. ИФР-1 стимулирует пролиферацию клеток большинства тканей, прежде всего костных, хрящевых и мышечных. ИФР-1 является анаболическим агентом, для которого было продемонстрировано улучшение метаболизма (Meyer N.A. et al. 1996. J. Trauma 31 (6): 1008-1012) после различных типов повреждения. Обработка ИРФ-1 улучшает заживление тканей (Martin, P. 1997. Science 276: 75-81. 1997; Steenfos H. 1994. Scand J Plast Reconstr Hand Surg 28: 95-105; Pierre et al. 1997. J Bum Care Rehab 18 (4): 287-291).IGF - Insulin-like human growth factor of the first type (IGF-1, IGF-1), a peptide growth factor that mediates the growth-stimulating effects of somatotropic hormone (STH), is a polypeptide consisting of 153 amino acids, with a molecular weight of about 17 kDa. Under the influence of STH, IGF-1 is formed in the liver and other tissues. IGF-1 stimulates the proliferation of cells in most tissues, primarily bone, cartilage and muscle. IGF-1 is an anabolic agent that has been shown to improve metabolism (Meyer N.A. et al. 1996. J. Trauma 31 (6): 1008-1012) after various types of injury. IRF-1 treatment improves tissue healing (Martin, P. 1997. Science 276: 75-81. 1997; Steenfos H. 1994. Scand J Plast Reconstr Hand Surg 28: 95-105; Pierre et al. 1997. J Bum Care Rehab 18 (4): 287-291).

Предложенный авторами настоящего изобретения гибридный белок - тропный к матриксу хряща, за счет того, что содержит лиганд к белку матрицы хряща MATN1 (matrilin) соответственно, его можно вводить как парентерально, так и системно, что облегчает его применение. Данный белок также содержит фактор роста из EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF. Компоненты гибридного белка соединены гибким мостиком, что позволяет достигать функционирования каждого компонента белка.The hybrid protein proposed by the present inventors is tropic to the cartilage matrix, due to the fact that it contains a ligand to the cartilage matrix protein MATN1 (matrilin), respectively, it can be administered both parenterally and systemically, which facilitates its use. This protein also contains a growth factor from EGF, or TGF, or FGF, or IGF. The components of the fusion protein are connected by a flexible bridge, which makes it possible to achieve the functioning of each protein component.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в упрощении лечения повреждений хряща. Это достигается за счет отсутствия обязательной необходимости введения белка, либо препарата локально, благодаря адресной доставке благодаря использованию в структуре гибридного белка элемента, связывающегося исключительно с белком хрящевой ткани, причем именно предложенного авторами. Также данный технический результат достигается при локальном введении за счет более простой формы введения, инъекционной, без необходимости использования матрицы особого состава, которую необходимо предварительно сконструировать.The technical result from the use of a hybrid protein or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in the simplification of the treatment of cartilage damage. This is achieved due to the absence of the mandatory need for the introduction of the protein or drug locally, due to targeted delivery due to the use in the structure of the hybrid protein of an element that binds exclusively to the protein of cartilage tissue, and it is proposed by the authors. Also, this technical result is achieved with local administration due to a simpler form of administration, injection, without the need to use a matrix of a special composition, which must be previously designed.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в увеличении безопасности и, соответственно, уменьшении осложнений от терапии повреждений хряща за счет использования более безопасных инструментов доставки гибридного белка к хрящу.The technical result from the use of a fusion protein, or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in an increase in safety and, accordingly, in a decrease in complications from the therapy of cartilage damage due to the use of safer instruments for delivering the fusion protein to the cartilage.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в увеличении эффективности лечения повреждений хряща, благодаря более равномерному распределению гибридного белка в хрящевой ткани, за счет тропности к белку матрикса, в противовес, по прототипу, четко определенному месту введения при введении в составе матрицы или даже инъекционно.The technical result from the use of a hybrid protein, or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in an increase in the effectiveness of treatment of cartilage damage, due to a more uniform distribution of the hybrid protein in the cartilage tissue, due to the tropism to the matrix protein, in contrast, according to the prototype, clearly defined the injection site when administered as part of a matrix or even injected.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) заключается также в расширении спектра действующих веществ или препаратов, соответственно, для восстановления структуры хряща. При противопоказаниях к применению аналогов, либо нежелании использовать аналоги ввиду их вышеописанных недостатков, данный белок, либо пре- 2 037848 парат, имеющий иной принцип работы, позволит осуществить регенерацию хряща. В связи с тем, что проблема регенерации хряща стоит очень остро, а выведение на рынок препарата удается не многим, предложенное изобретение позволит увеличить шансы в борьбе с данным широко распространенным недугом.The technical result from the use of a hybrid protein or a preparation based on it according to the invention (variants) also consists in expanding the spectrum of active substances or preparations, respectively, to restore the structure of the cartilage. In case of contraindications to the use of analogs, or unwillingness to use analogs due to their above-described disadvantages, this protein, or a pre-2 037848 paratha, which has a different principle of operation, will allow for the regeneration of cartilage. Due to the fact that the problem of cartilage regeneration is very acute, and not many people succeed in bringing the drug to the market, the proposed invention will increase the chances in the fight against this widespread ailment.

Авторами настоящего изобретения также предложена генетическая конструкция (варианты) для экспрессии гибридного гена в клетках продуцента, либо таргетного организма (варианты), кодирующая гибридный белок (варианты), включающий лиганд к белку MATN1 и белок EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF, соединенные гибким мостиком. Также предложен препарат на основе от 1 такой конструкции, для парентерального введения. Такая конструкция и препарат на ее основе не известны из уровня техники. Преимущества и технический результат указанной генетической конструкции и препарата на ее основе - те же, что и гибридного белка, однако имеются и дополнительные преимущества.The authors of the present invention also proposed a genetic construct (variants) for the expression of a hybrid gene in the cells of a producer or a target organism (variants), encoding a hybrid protein (variants) comprising a ligand to the MATN1 protein and an EGF protein, or TGF, or FGF, or IGF, connected by a flexible bridge. Also proposed is a preparation based on 1 of such a construct for parenteral administration. Such a construction and a preparation based on it are not known in the art. The advantages and technical result of the specified genetic construct and the preparation based on it are the same as for the fusion protein, but there are also additional advantages.

Так технический результат заключается также в увеличении длительности эффекта и достигается тем, что используют генетическую конструкцию, с которой после введения в организм синтезируется гибридный белок; а также тем, что данная генетическкая конструкция содержит элементы, обуславливающие стабильность мРНК и, соответственно, увеличивающие время полужизни мРНК, в результате синтез белка с одной молекулы мРНК осуществляется большее количество раз, а также в результате увеличивается количество синтезируемого белка; а также тем, что нуклеотидная последовательность гибридного гена кодонно оптимизирована для экспрессии в таргетном организме, в результате синтез белка идет интенсивнее. При внедрении в практику это позволит существенно снизить количество вводимой плазмидной ДНК (в 10-50 раз), по сравнению с дозами, используемыми в настоящее время в отечественной и мировой практике при генной терапии.So the technical result also consists in increasing the duration of the effect and is achieved by using a genetic construct, with which, after introduction into the body, a hybrid protein is synthesized; and also by the fact that this genetic construct contains elements that determine the stability of mRNA and, accordingly, increase the half-life of mRNA, as a result, protein synthesis from one mRNA molecule is carried out more times, and as a result, the amount of synthesized protein increases; and also by the fact that the nucleotide sequence of the hybrid gene is codon optimized for expression in the target organism, as a result, protein synthesis is more intensive. When introduced into practice, this will significantly reduce the amount of injected plasmid DNA (10-50 times), compared with the doses currently used in domestic and world practice for gene therapy.

Помимо этого технический результат заключается в увеличении безопасности. Указанный технический результат достигается тем, что синтезируемый в организме с генетической конструкции белок подвергается естественному посттрансляционному процессингу, а также обеспечивается правильный фолдинг белка за счет клеточных шаперонов. Указанный технический результат достигается и за счет наличия в генетической конструкции таких регуляторных последовательностей, как сайленсер и/или инсулятор, в одном из вариантов изобретения, благодаря чему также осуществляется контроль над количеством синтезируемого белка, и, в принципе, синтезом белка, как таковым, и, соответственно, над действием препарата: при необходимости есть возможность в быстрый срок остановить, либо уменьшить экспрессию гена. В последнем варианте возможно и осуществление тканеспецифической экспрессии при необходимости.In addition, the technical result is to increase safety. The specified technical result is achieved by the fact that the protein synthesized in the body from a genetic structure undergoes natural post-translational processing, and also ensures the correct folding of the protein due to cellular chaperones. The specified technical result is also achieved due to the presence in the genetic construct of such regulatory sequences as a silencer and / or insulator, in one of the embodiments of the invention, due to which the amount of synthesized protein is also controlled, and, in principle, protein synthesis as such, and , respectively, over the action of the drug: if necessary, it is possible to quickly stop or reduce the expression of the gene. In the latter variant, tissue-specific expression is also possible, if necessary.

Технический результат также заключается в упрощении и удешевлении производства регенераторного препарата за счет избегания производства и процессов очистки белковых препаратов in vitro, благодаря тому, что синтез белка происходит in vivo. Производство, очистка и хранение ДНК-препаратов экономически выгоднее, чем белковых, так как первые более стабильны, их можно нарабатывать в больших количествах с меньшими затратами.The technical result also consists in simplifying and cheapening the production of a regenerative preparation by avoiding the production and purification processes of protein preparations in vitro, due to the fact that protein synthesis occurs in vivo. The production, purification and storage of DNA preparations are more economically profitable than protein preparations, since the former are more stable, they can be produced in large quantities at lower costs.

Получение лекарственного средства для восстановления структур хряща, которое было бы удобно для приема, является важной задачей современной медицины и ветеринарии. Пероральный путь введения лекарственных средств - самый простой, безопасный и является наиболее распространенным. Преимущественно данным способом назначают прием для лекарств, которые хорошо всасываются слизистой оболочкой желудка или кишечника. Терапевтический уровень лекарства в крови достигается через 30-90 мин после его приема и сохраняется в течение 4-6 ч в зависимости от свойств активного ингредиента и состава препарата. Достоинствами данного способа введения являются возможность введения различных лекарственных форм (порошков, таблеток, пилюль, драже, отваров, микстур и др.), простота и доступность метода; также способ не требует соблюдения стерильности. К недостаткам перорального применения лекарственных средств следует отнести более медленное, чем при других способах приема лекарств, развитие терапевтического эффекта; скорость и биодоступность индивидуальны для каждого пациента, так как на них оказывают влияние пища, органическое и функциональное состояние ЖКТ, приём других лекарственных препаратов; пероральный приём неэффективен для лекарственных препаратов, плохо всасывающихся или разрушающихся в органах ЖКТ; также пероральный приём затруднён или невозможен при рвоте и при нахождении больного в бессознательном состоянии (http://sestrinskoe-delo.ru/puti-isposobi-primeneniya-lekarstvennich-sredstv).Obtaining a drug for the restoration of cartilage structures, which would be convenient for administration, is an important task of modern medicine and veterinary medicine. The oral route of drug administration is the simplest, safest and most common. Mainly, this method is used to prescribe medication for drugs that are well absorbed by the mucous membrane of the stomach or intestines. The therapeutic level of the drug in the blood is reached within 30-90 minutes after its administration and lasts for 4-6 hours, depending on the properties of the active ingredient and the composition of the drug. The advantages of this method of administration are the possibility of administering various dosage forms (powders, tablets, pills, dragees, decoctions, mixtures, etc.), the simplicity and availability of the method; also, the method does not require compliance with sterility. The disadvantages of oral administration of drugs include a slower, than with other methods of taking drugs, the development of a therapeutic effect; the speed and bioavailability are individual for each patient, since they are influenced by food, the organic and functional state of the gastrointestinal tract, and other medications; oral administration is ineffective for drugs that are poorly absorbed or destroyed in the digestive tract; also oral administration is difficult or impossible with vomiting and when the patient is unconscious (http://sestrinskoe-delo.ru/puti-isposobi-primeneniya-lekarstvennich-sredstv).

Из документа WO 2013059885A2 (02.05.2013) известны полипептидные конструкции, содержащие пептидный или полипептидный сигнальный лиганд, связанный с антителом или его антигенсвязывающей частью. Время полувыведения антитела из сыворотки и биораспределение могут быть изменены на основании модификации взаимодействия между антителом и неонатальным Fc рецептором (FcRn). В документе не представлена информация о возможности перорального введения таких конструкций.From the document WO 2013059885A2 (02.05.2013) polypeptide constructs are known containing a peptide or polypeptide signal ligand associated with an antibody or its antigen-binding part. The serum half-life of antibodies and biodistribution can be altered based on modification of the interaction between the antibody and the neonatal Fc receptor (FcRn). The document does not provide information on the possibility of oral administration of such constructs.

В документах RU 2562232 С2 (03.11.2009) и RU 2489423 (02.02.2007) предложены аналоги ДНКалкилирующего средства СС-1065 и их коньюгаты для селективной доставки и/или контролируемого высвобождения одного или нескольких ДНК-алкилирующих средств. Данные типы коньюгатов авторы изобретения предлагают применять для лечения заболеваний, вызванных нежелательной клеточной пролиферацией (опухолевые заболевания). Коньюгаты могут включать различные белки, например транс- 3 037848 феррин, или эпидермальные факторы роста (EGF), или интерлейкины (IL-2, IL-6), или трансформирующие факторы роста (TGF), такие как TGF-α и TGF-β, или другие. Также часть коньюгата представляет собой антитело, имеющее модификации в аминокислотных остатках, которые взаимодействуют с Fcрецепторами. Элементы коньюгата связаны между собой линкером, например таким, который включает триазольную группу, также линкером может быть одинарная связь (-С(О)-, -О-, -S-). Предпочтительно линкер имеет небольшой размер (линкер, у которого не более чем 4 связывающих атома). Фармацевтические композиции, содержащие коньюгаты, авторы изобретения предлагают вводить различными путями (пероральное введение, местное применение или путем инъекции). Однако возможна неспецифическая доставка коньюгата и его проникновение в нецелевые клетки.In documents RU 2562232 C2 (03.11.2009) and RU 2489423 (02.02.2007) analogs of the DNA alkylating agent CC-1065 and their conjugates for selective delivery and / or controlled release of one or more DNA alkylating agents are proposed. These types of conjugates are proposed by the inventors for the treatment of diseases caused by unwanted cell proliferation (tumor diseases). Conjugates can include various proteins, for example trans-3 037848 ferrin, or epidermal growth factors (EGF), or interleukins (IL-2, IL-6), or transforming growth factors (TGF), such as TGF-α and TGF-β , or other. Also, part of the conjugate is an antibody having modifications in amino acid residues that interact with Fc receptors. The conjugate elements are linked together by a linker, for example, one that includes a triazole group; a single bond (-C (O) -, -O-, -S-) can also be a linker. Preferably, the linker is small (a linker having no more than 4 bonding atoms). The pharmaceutical compositions containing the conjugates are proposed by the inventors to be administered by various routes (oral administration, topical administration or by injection). However, non-specific delivery of the conjugate and its penetration into non-target cells is possible.

Из документа US 8932589 (В2) (12.03.2013) известны композиции, содержащие слитый белок, который включает белок Клото или его фрагмент, FGF или его фрагмент и возможно модифицированный Fcфрагмент, который повышает аффинность или период полувыведения в сыворотке. Белок Клото или его активный фрагмент способен связываться с рецептором FGF. Компоненты слитого белка могут быть соединены друг с другом пептидной связью или посредством линкера. Композиции применяют для лечения метаболических расстройств и возрастных заболеваний (включая такие заболевания, как остепороз и остеоартрит). Композиции представлены в твёрдой, жидкой форме или в виде аэрозоля, композиции можно вводить различными путями, в т.ч. перорально, но наиболее предпочтительным является внутривенное введение - капельное введение или болюсная инъекция. Хотелось бы отметить, что белок Клото не является специфичным для хрящевой ткани.From the document US 8932589 (B2) (03/12/2013) compositions are known containing a fusion protein, which includes the Klotho protein or a fragment thereof, FGF or a fragment thereof, and possibly a modified Fc fragment that increases the affinity or half-life in serum. Protein Clotho or its active fragment is able to bind to the FGF receptor. The components of the fusion protein can be linked to each other by a peptide bond or via a linker. The compositions are used to treat metabolic disorders and age-related diseases (including diseases such as osteoporosis and osteoarthritis). The compositions are presented in solid, liquid or aerosol form, and the compositions can be administered in a variety of ways, incl. orally, but the most preferred is intravenous administration - drip or bolus injection. It should be noted that the Clotho protein is not specific for cartilage tissue.

Предложенный авторами настоящего изобретения гибридный белок - тропный к матриксу хряща, за счет того, что содержит лиганд к белку матрицы хряща MATN1. Данный белок также содержит фактор роста из EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF, а также Fc-фрагмент антитела, либо полипептид, связывающийся с FcRn, для парентеральной, либо пероральной доставки. Компоненты гибридного белка соединены гибкими мостиками, что позволяет достигать функционирования каждого компонента белка.The fusion protein proposed by the authors of the present invention is tropic to the cartilage matrix, due to the fact that it contains a ligand to the cartilage matrix protein MATN1. This protein also contains a growth factor from EGF, or TGF, or FGF, or IGF, as well as an Fc fragment of an antibody, or a polypeptide that binds to FcRn for parenteral or oral delivery. The components of the fusion protein are connected by flexible bridges, which makes it possible to achieve the functioning of each protein component.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов), выражается в увеличении эффективности лечения повреждений хряща, поскольку гибридный белок работает только в хрящевой ткани. Это достигается за счет воздействия гибридного белка, либо препарата на его основе исключительно на хрящевую ткань, благодаря использованию предложенного авторами лиганда к матрилину.The technical result from the use of a fusion protein, or a preparation based on it according to the invention (variants), is expressed in an increase in the effectiveness of the treatment of cartilage damage, since the fusion protein works only in cartilage tissue. This is achieved due to the effect of the fusion protein, or a preparation based on it exclusively on the cartilaginous tissue, through the use of the ligand for matrilin proposed by the authors.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов), выражается в увеличении безопасности за счет уменьшения осложнений, отсутствия непредсказуемых результатов от терапии повреждений хряща за счет воздействия гибридного белка, либо препарата, исключительно на хрящевую ткань, благодаря использованию предложенного авторами лиганда к матрилину.The technical result from the use of a fusion protein, or a preparation based on it according to the invention (variants), is expressed in an increase in safety due to a decrease in complications, the absence of unpredictable results from the therapy of cartilage damage due to the effect of a fusion protein, or a preparation exclusively on cartilage tissue, due to the use of proposed by the authors of the ligand to matrilin.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов), заключается также в расширении спектра действующих веществ или препаратов, соответственно, для восстановления структуры хряща.The technical result from the use of a hybrid protein, or a preparation based on it according to the invention (variants), also consists in expanding the spectrum of active substances or preparations, respectively, to restore the structure of the cartilage.

В документах US 2011092677 (А1) (21.04.2011) и WO 2004020404 (А2) (11.03.2004) описано транстело, содержащее один и более вариабельный домен, либо CDR антител к одному или более разных антигенов для лечения или профилактики заболеваний, а также трансферрин, либо модифицированный трансферрин, которое может лечить в том числе некоторые формы артрита, при использовании в качестве антигена(ов) TNFa. Антигеном(ами) может(гут) быть TGF или EGF или FGF, тогда применение будет иное, но оно не конкретизировано в документе. Иные указанные в документе антигены являются мишенями для блокировки транстелами. Предпочтительно указанные модифицированные группы трансферрина не подвергаются гликозилированию или практически не подвергаются гликозилированию, не связывают железо и/или рецептор трансферрина, что положительно влияет на продолжительность периода полувыведения. Также предложены композиции, содержащие вышеуказанные транстела. Композиции вводят различными путями, парентерально или перорально. Данные транстела для лечения артрита действуют за счет связывания и соответственно блокирования TNFa, причем транстела не таргетны к какойлибо ткани. Таким образом, они не вызывают регенерацию хрящевой ткани. Транстела, связывающиеся с указанным(и) фактором(ами) роста, предназначены мишень блокировать. В случае предложенного авторами настоящего изобретения принцип использования фактора роста иной.In documents US 2011092677 (A1) (04.21.2011) and WO 2004020404 (A2) (03.11.2004) a transtele is described containing one or more variable domains, or CDRs of antibodies to one or more different antigens for the treatment or prevention of diseases, as well as transferrin, or modified transferrin, which can treat some forms of arthritis when used as antigen (s) TNFa. The antigen (s) can (gut) be TGF or EGF or FGF, then the use will be different, but it is not specified in the document. The other antigens mentioned in the document are targets for transtel blocking. Preferably, said modified transferrin groups do not undergo glycosylation or practically do not undergo glycosylation, do not bind iron and / or the transferrin receptor, which positively affects the half-life. Also provided are compositions containing the above transtels. The compositions are administered in a variety of ways, parenterally or orally. These transtels for the treatment of arthritis act by binding and thus blocking TNFa, and the transtels are not targeted to any tissue. Thus, they do not induce cartilage regeneration. Transtels that bind to said growth factor (s) are intended to block the target. In the case of the proposed by the authors of the present invention, the principle of using the growth factor is different.

Предложенный авторами настоящего изобретения гибридный белок - тропный к матриксу хряща, за счет того, что содержит лиганд к белку матрицы хряща MATN1. Гибридный белок также содержит фактор роста из EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF, а также трансферрин, либо его фрагмент, для парентерального введения, либо для пероральной доставки. Компоненты гибридного белка соединены гибкими мостиками, что позволяет достигать функционирования каждого компонента белка.The fusion protein proposed by the authors of the present invention is tropic to the cartilage matrix, due to the fact that it contains a ligand to the cartilage matrix protein MATN1. The fusion protein also contains a growth factor from EGF, or TGF, or FGF, or IGF, as well as transferrin, or a fragment thereof, for parenteral administration or for oral delivery. The components of the fusion protein are connected by flexible bridges, which makes it possible to achieve the functioning of each protein component.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в регенерации хряща за счет нацеливания гибридного белка на матрикс хряща, а также привлечения туда и стимуляции роста требуемых клеток, благодаря использованию в конструкции гибридного белка фактора роста.The technical result from the use of a fusion protein or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in the regeneration of cartilage by targeting the fusion protein to the cartilage matrix, as well as attracting there and stimulating the growth of the required cells, due to the use of a growth factor in the fusion protein structure.

- 4 037848- 4 037848

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в увеличении безопасности за счет уменьшения осложнений, отсутствия непредсказуемых результатов от терапии повреждений хряща за счет действия гибридного белка, либо препарата, исключительно в хрящевой ткани, благодаря использованию предложенного авторами лиганда к матрилину.The technical result from the use of a fusion protein, or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in an increase in safety due to a decrease in complications, the absence of unpredictable results from the therapy of cartilage damage due to the action of a fusion protein, or a preparation exclusively in cartilage tissue, due to the use of the proposed the authors of the ligand to matrilin.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) заключается также в расширении спектра действующих веществ или препаратов, соответственно, для терапии повреждений хряща, которые могут вводиться перорально.The technical result from the use of a fusion protein or a preparation based on it according to the invention (variants) also consists in expanding the range of active substances or preparations, respectively, for the treatment of cartilage damage, which can be administered orally.

Описано изобретение в US 9133259 В2 (19.04.2012), которое относится к белковым комплексам, содержащим олигомерный белок матрикса хряща (СОМР), соединенный с одним или несколькими факторами роста, например или TGFe1, или FGF, или оба указанных фактора, для стимуляции хондрогенеза и/или остеогенеза и восстановления структур костей и хряща. Однако в отличие от заявляемого изобретения данная заявка не предлагает орального введения лекарственных средств, содержащих вышеуказанные белковые комплексы. Так в описании изобретения раскрыто, что в наиболее предпочтительном воплощении белковый комплекс находится внутри саморассасывающейся матрицы, представляющей собой пластинку или костный трансплантат. Матрица дополнительно содержит коллаген или фибрин. Для достижения терапевтического эффекта белковые комплексы должны быть приведены в контакт с пораженным участком хряща или кости или имплантированы в них, что является инвазивным и трудоемким методом, имеющим осложнения.The invention is described in US 9133259 B2 (19.04.2012), which relates to protein complexes containing oligomeric cartilage matrix protein (COMP) combined with one or more growth factors, for example, either TGFe1, or FGF, or both of these factors, to stimulate chondrogenesis and / or osteogenesis and restoration of bone and cartilage structures. However, unlike the claimed invention, this application does not offer oral administration of drugs containing the aforementioned protein complexes. Thus, the description of the invention discloses that in the most preferred embodiment, the protein complex is located within a self-absorbable matrix, which is a plate or bone graft. The matrix additionally contains collagen or fibrin. To achieve a therapeutic effect, protein complexes must be brought into contact with the affected area of cartilage or bone or implanted in them, which is an invasive and time-consuming method with complications.

В документе WO 2004/062602 А2 (29.07.2004) предложены композиции и способы для направленной доставки веществ в поляризованные клетки (клетки кишечного эпителия) для лечебных, профилактических или диагностических целей. Композиции содержат конструкцию из нескольких элементов: элемент связывания с поверхностью поляризованной клетки; элемент, обеспечивающий проникновение композиции внутрь клетки; элемент, полипептид или химическая группировка, который, собственно, применяется для лечебных, профилактических или диагностических целей. Например, если композицию применяют для диагностических целей, третий элемент может представлять собой контрастное вещество, для лечебных целей - антитело или фрагмент антитела. Первые два элемента могут представлять собой полипептид, антитело или фрагмент антитела, которые могут связываться, например, с рецептором трансферрина или FcRn. Элементы конструкции ковалентно или нековалентно связаны друг с другом. Композиции предназначены для перорального введения. Однако о дополнительных элементах, позволяющих осуществить таргетную доставку прошедших через слой эпителия молекул, ничего не сказано. В тексте описана только доставка молекул через эпителиальный слой, дальнейший путь вводимых молекул не раскрыт. Соответственно используемый третий элемент конструкции опосредует то, что конструкция либо остается в эпителиальной клетке, либо разносится по организму и оказывает системное воздействие.The document WO 2004/062602 A2 (29.07.2004) proposes compositions and methods for the targeted delivery of substances to polarized cells (intestinal epithelial cells) for therapeutic, prophylactic or diagnostic purposes. The compositions contain a construction of several elements: an element for binding to the surface of a polarized cell; an element that allows the composition to penetrate into the cell; an element, polypeptide, or chemical moiety that is actually used for therapeutic, prophylactic, or diagnostic purposes. For example, if the composition is used for diagnostic purposes, the third element can be a contrast agent, for therapeutic purposes, an antibody or an antibody fragment. The first two elements can be a polypeptide, antibody or antibody fragment that can bind, for example, a transferrin receptor or FcRn. Structural elements are covalently or non-covalently bonded to each other. The compositions are intended for oral administration. However, nothing has been said about additional elements that allow targeted delivery of molecules that have passed through the epithelial layer. In the text, only the delivery of molecules through the epithelial layer is described; the further route of the introduced molecules is not disclosed. Accordingly, the third structural element used mediates the fact that the structure either remains in the epithelial cell, or is carried throughout the body and has a systemic effect.

Идея создания конструкций или слитых белков, включающих или связывающихся с трансферрином или модифицированным трансферрином, а также включающих Fc-фрагмент антитела или группировку, связывающуюся с FcRn, т.е. такие конструкции или слитые белки содержат и трансферрин, и Fcфрагмент, для различных целей, например улучшения свойств уже существующих белков, для создания транспортных белков, для получения высокоэффективных терапевтических агентов и т.п., рассмотрена в документах US 8173860 В2 (08.05.2012), WO 2001/046254 А1 (28.06.2011), WO 2012/116453 А1 (07.09.2012), WO 2015/070014 А1 (14.05.2015), WO 2012/170969 А2 (13.12.2012). Для всех из них, кроме описанного в первом документе, предусмотрено пероральное введение. Такие конструкции предпочтительно вводить парентерально. Препаратов для регенерации хряща в их числе не представлено.The idea of creating constructs or fusion proteins, including or binding to transferrin or modified transferrin, as well as comprising an antibody Fc fragment or a moiety that binds to FcRn, i.e. such constructs or fusion proteins contain both transferrin and an Fc fragment, for various purposes, for example, improving the properties of already existing proteins, for creating transport proteins, for obtaining highly effective therapeutic agents, etc., is discussed in documents US 8173860 B2 (05/08/2012) , WO 2001/046254 A1 (06/28/2011), WO 2012/116453 A1 (09/07/2012), WO 2015/070014 A1 (05/14/2015), WO 2012/170969 A2 (12/13/2012). Oral administration is contemplated for all of them, except as described in the first document. Such constructs are preferably administered parenterally. There are no drugs for cartilage regeneration among them.

В документах RU 2555532 С2 (06.11.2009) и RU 2490278 С2 (19.12.2008) представлены различные варианты антител, специфичных в отношении IL-1R1, который экспрессирован на различных типах клеток, или α-рецептора интерлейкина-4 (hIL-4Ra) человека. Заявленные антитела могут быть пригодны для лечения расстройств, опосредованных IL-1R1, включая также ревматоидный артрит, но ключевыми заболеваниями, которые авторы предлагают лечить с помощью указанных антител, являются астма и ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких). Указанные антитела содержат каркас и одну или несколько вариабельных петель, в которых аминокислотная последовательность петли или петель мутирована для создания антигенсвязывающего участка, который связывается с антигеном-мишенью. Такие конструкции включают трансферрин, а связывающий участок содержит вариант Fc-области, обладающий повышенным связыванием с Fc-рецептором FcRn для увеличения периода полувыведения из сыворотки. Композиции, содержащие указанные конструкции, вводят различными путями, в т.ч. перорально в виде таблетки или порошка, но преимущественным является парентеральный путь введения. Данное изобретение позволяет замедлять течение болезни, поскольку предложенные антитела блокируют молекулу, опосредующую развитие ревматоидного артрита. Однако оно не способно вызвать регенерацию хряща в требуемом объеме из-за того, что не влияет на количество клеток, синтезирующих вещества матрикса.In documents RU 2555532 C2 (06.11.2009) and RU 2490278 C2 (19.12.2008) various variants of antibodies specific for IL-1R1, which is expressed on various types of cells, or α-receptor of interleukin-4 (hIL-4Ra) are presented person. The claimed antibodies may be useful for the treatment of IL-1R1 mediated disorders, including also rheumatoid arthritis, but the key diseases that the authors propose to treat with these antibodies are asthma and COPD (chronic obstructive pulmonary disease). These antibodies contain a framework and one or more variable loops in which the amino acid sequence of the loop or loops is mutated to create an antigen-binding site that binds to the target antigen. Such constructs include transferrin, and the binding site contains a variant Fc region having increased binding to the Fc receptor FcRn to increase serum half-life. Compositions containing these constructs are administered in various ways, incl. orally in the form of a tablet or powder, but the parenteral route of administration is preferred. This invention makes it possible to slow down the course of the disease, since the proposed antibodies block a molecule that mediates the development of rheumatoid arthritis. However, it is unable to induce cartilage regeneration in the required volume due to the fact that it does not affect the number of cells synthesizing matrix substances.

Из документа US 8932589 (В2) (12.03.2013) известны композиции, содержащие слитый белок, кото- 5 037848 рый включает белок Киото или его фрагмент, FGF или его фрагмент и возможно модифицированный Fcфрагмент, который повышает аффинность или период полувыведения в сыворотке. Белок Киото или его активный фрагмент способен связываться с рецептором FGF. Компоненты слитого белка могут быть соединены друг с другом пептидной связью или посредством линкера. Композиции применяют для лечения метаболических расстройств и возрастных заболеваний, включая такие заболевания, как остепороз и остеоартрит. Композиции представлены в твёрдой, жидкой форме или в виде аэрозоля, композиции можно вводить различными путями, в т.ч. перорально, но наиболее предпочтительным является внутривенное введение - капельное введение или болюсная инъекция. Хотелось бы отметить, что белок Киото не является специфичным для хрящевой ткани, соответственно, терапия с использованием данного слитого белка не является таргетной.From the document US 8932589 (B2) (03/12/2013) compositions are known containing a fusion protein, which includes Kyoto protein or a fragment thereof, FGF or a fragment thereof, and possibly a modified Fc fragment that increases the affinity or half-life in serum. The Kyoto protein or its active fragment is capable of binding to the FGF receptor. The components of the fusion protein can be linked to each other by a peptide bond or via a linker. The compositions are used to treat metabolic disorders and age-related diseases, including diseases such as osteoporosis and osteoarthritis. The compositions are presented in solid, liquid or aerosol form, and the compositions can be administered in a variety of ways, incl. orally, but the most preferred is intravenous administration - drip or bolus injection. It should be noted that the Kyoto protein is not specific for cartilage tissue, therefore, therapy using this fusion protein is not targeted.

Предложенный авторами настоящего изобретения гибридный белок - тропный к матриксу хряща, за счет того, что содержит лиганд к белку матрицы хряща MATN1. Данный белок также содержит фактор роста из EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF, а также трансферрин, либо его фрагмент, а также Fcфрагмент антитела, либо полипептид, связывающийся с FcRn, для парентерального введения, либо для пероральной доставки.The fusion protein proposed by the authors of the present invention is tropic to the cartilage matrix, due to the fact that it contains a ligand to the cartilage matrix protein MATN1. This protein also contains a growth factor from EGF, or TGF, or FGF, or IGF, as well as transferrin or a fragment thereof, as well as an Fc fragment of an antibody, or a polypeptide that binds to FcRn, for parenteral administration or for oral delivery.

Компоненты гибридного белка соединены гибкими мостиками, что позволяет достигать функционирования каждого компонента белка.The components of the fusion protein are connected by flexible bridges, which makes it possible to achieve the functioning of each protein component.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в увеличении эффективности регенерации хряща за счет нацеливания гибридного белка на матрикс хряща. Таким образом, средство накапливается именно в ткани-мишени присутствует там в повышенной концентрации, в отличие от препарата, просто циркулирующего в кровотоке. Также в одном из вариантов используют и иные факторы роста - EGF, либо TGF, либо IGF.The technical result from the use of a fusion protein or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in an increase in the efficiency of cartilage regeneration by targeting the fusion protein to the cartilage matrix. Thus, the agent accumulates in the target tissue and is present there in an increased concentration, in contrast to the drug simply circulating in the bloodstream. Also, in one of the options, other growth factors are used - EGF, or TGF, or IGF.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) выражается в увеличении безопасности, за счет таргетности его воздействия, что исключает непредвиденные реакции и побочные явления в организме.The technical result from the use of a hybrid protein, or a preparation based on it according to the invention (variants) is expressed in an increase in safety, due to the targeting of its effect, which excludes unforeseen reactions and side effects in the body.

Технический результат от использования гибридного белка, либо препарата на его основе по изобретению (вариантов) заключается также в расширении спектра действующих веществ или препаратов, соответственно, для лечения заболеваний хряща, которые могут вводиться парентерально, либо перорально.The technical result from the use of a fusion protein or a preparation based on it according to the invention (variants) also consists in expanding the range of active substances or preparations, respectively, for the treatment of cartilage diseases, which can be administered parenterally or orally.

Авторами настоящего изобретения также предложено парентеральное введение описанного(ых) выше гибридного(ых) белка(ов), содержащего(их) транспортный домен (трансферрин/фрагмент трансферрина и/или Fc-фрагмент антитела/полипептид, связывающийся с FcRn), совместно с гибридным(и) белком(ами), не содержащими транспортный домен, также в составе препарата для регенерации хряща, в одном из вариантов. В данном случае технический результат совпадает с таковым от использования таких действующих веществ. Такие белки также дольше присутствуют в организме.The authors of the present invention also proposed parenteral administration of the above-described hybrid protein (s) containing (their) transport domain (transferrin / transferrin fragment and / or Fc antibody fragment / polypeptide that binds to FcRn), together with a hybrid (i) protein (s) not containing the transport domain, also in the composition of the preparation for cartilage regeneration, in one embodiment. In this case, the technical result coincides with that of the use of such active substances. These proteins also last longer in the body.

Технический результат от использования препарата на основе от 2 гибридных белков, не содержащих транспортный домен, совпадает с таковым от использования таких действующих веществ.The technical result from the use of a preparation based on 2 hybrid proteins that do not contain a transport domain coincides with that from the use of such active substances.

Авторами настоящего изобретения также предложена генетическая конструкция (варианты) для экспрессии в клетках таргетного организма (варианты), кодирующая гибридный белок (варианты), включающий лиганд к белку MATN1, фактор роста из EGF, либо TGF, либо FGF, либо IGF, Fc-фрагмент антитела, либо полипептид, связывающийся с FcRn, и/или трансферрин, либо его фрагмент; компоненты соединены гибкими мостиками. Авторы предлагают парентеральное введение данной генетической конструкции, от 1 шт. в препарате, в одном из вариантов - вместе с генетической конструкцией, описанной выше, не содержащей транспортный домен, от 1 шт. в препарате. Такая конструкция, а также препарат на ее основе, в том числе с добавлением указанного(ых) выше дополнительного(ых) компонента(ов) не известны из уровня техники. Преимущества и технический результат - те же, что и кодируемых ею гибридных белков, описанных выше, а также генетической конструкции, описанной выше, не содержащей транспортный домен, и препарата на ее основе.The authors of the present invention also proposed a genetic construct (variants) for expression in cells of a target organism (variants), encoding a fusion protein (variants), including a ligand to the MATN1 protein, growth factor from EGF, or TGF, or FGF, or IGF, Fc-fragment antibodies, or a polypeptide that binds to FcRn and / or transferrin, or a fragment thereof; the components are connected by flexible bridges. The authors propose parenteral administration of this genetic construct, from 1 pc. in the preparation, in one of the variants - together with the genetic construct described above, which does not contain the transport domain, from 1 pc. in the preparation. Such a construction, as well as a preparation based on it, including with the addition of the above additional component (s), are not known from the prior art. The advantages and technical result are the same as for the hybrid proteins it encodes, described above, as well as the genetic construct described above, which does not contain the transport domain, and a drug based on it.

Таким образом, в настоящее время не известны препараты на основе гибридного(ых) белка(ов), таргетного(ых) к хрящевой ткани, для лечения заболеваний хряща за счет индукции регенерации хрящевой ткани, причем как вводимые парентерально, так и перорально. Также не известны препараты на основе генетической(их) конструкции(й), с которой(ых) в клетках таргетного организма синтезируе(ю)тся такой(ие) гибридный(е) белок(ки), вводимые парентерально.Thus, there are currently no known drugs based on hybrid protein (s) targeted to cartilage tissue for the treatment of cartilage diseases by inducing cartilage tissue regeneration, both parenterally and orally administered. Also, no drugs are known based on the genetic construct (s), with which such hybrid (s) protein (s) are synthesized in the cells of the target organism, which are administered parenterally.

Соответственно не являются известными и изобретения, используемые для получения выше указанных гибридных белков: полинуклеотиды, генетические конструкции, продуценты; генетических конструкций: полинуклеотиды, продуценты. Технический результат от них заключается в получении белков, генетических конструкций, соответственно, и препаратов по изобретению.Accordingly, the inventions used to obtain the above mentioned hybrid proteins are not known either: polynucleotides, genetic constructs, producers; genetic constructs: polynucleotides, producers. The technical result from them is to obtain proteins, genetic structures, respectively, and preparations according to the invention.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Актуальной задачей настоящего времени является разработка препаратов, которые позволили бы добиться значительной регенерации поврежденной хрящевой ткани, причем которые действовали бы таргетно и были удобными в применении, а также безопасными и экономичными при производстве и применении. Данная задача решена предложенной группой изобретений (вариантами).The urgent task of the present time is the development of drugs that would allow to achieve significant regeneration of damaged cartilaginous tissue, and which would act in a targeted manner and would be convenient to use, as well as safe and economical in production and use. This problem is solved by the proposed group of inventions (variants).

- 6 037848- 6 037848

Предложена группа изобретений (варианты): (1) гибридный белок, включающий лиганд к белку MATN1, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 1, и фактор роста из EGF, TGF, FGF, IGF, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 2, либо SEQ ID NO: 3, либо SEQ ID NO: 4, либо SEQ ID NO: 5, соответственно, компоненты конструкции соединены гибким мостиком, охарактеризованным последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 6; (2) гибридный белок (1), дополнительно содержащий Fc-фрагмент антитела, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 7, либо полипептид, связывающийся с FcRn, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 8, и/или трансферрин, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 9, либо его фрагмент, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 10, компоненты конструкции соединены гибким мостиком, охарактеризованным последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 6; (3) полинуклеотид, кодирующий гибридный белок (1) или (2), кодонно оптимизированный для экспрессии в клетках продуцента, либо таргетного организма, (4) генетическая конструкция для синтеза в клетках продуцента, либо таргетного организма гибридного белка (1) или (2), включающая полинуклеотид (3) и элементы, позволяющие реализовать указанное назначение, (5) продуцент гибридного белка (1) или (2), (6) продуцент генетической конструкции (4) на основе бактериальной клетки, препарат для регенерации хряща, содержащий по меньшей мере один/одну (7) гибридный белок (1) или (2), либо (8) генетическую конструкцию для его/их синтеза в клетках таргетного организма в качестве активного агента, в эффективном количестве, а также физиологически приемлемый носитель или буферный раствор, для парентерального или (9) в случае препарата на основе от одного гибридного белка (2), перорального введения, в последнем случае препарат заключен в энтеросолюбильную оболочку.The proposed group of inventions (variants): (1) a fusion protein comprising a ligand to the MATN1 protein, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 1, and a growth factor from EGF, TGF, FGF, IGF, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 2, or SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 5, respectively, the components of the construct are connected by a flexible bridge characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 6; (2) fusion protein (1), additionally containing an antibody Fc fragment, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 7, or a polypeptide that binds to FcRn, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 8, and / or transferrin, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 9, or a fragment thereof, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 10, the components of the construct are connected by a flexible bridge, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 6; (3) a polynucleotide encoding a fusion protein (1) or (2), codon-optimized for expression in the cells of the producer or a target organism, (4) a genetic construct for the synthesis in the cells of the producer or a target organism of a fusion protein (1) or (2 ), including a polynucleotide (3) and elements allowing to realize the indicated purpose, (5) a producer of a hybrid protein (1) or (2), (6) a producer of a genetic construct (4) based on a bacterial cell, a preparation for cartilage regeneration containing at least one / one (7) fusion protein (1) or (2), or (8) genetic construct for its / their synthesis in the cells of the target organism as an active agent, in an effective amount, as well as a physiologically acceptable carrier or buffer solution , for parenteral or (9) in the case of a preparation based on one fusion protein (2), oral administration, in the latter case, the preparation is enclosed in an enteric coating.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

Предложена группа изобретений: гибридный белок, полинуклеотид, генетическая конструкция, продуцент, препарат для регенерации хряща (варианты).A group of inventions is proposed: a hybrid protein, a polynucleotide, a genetic construct, a producer, a preparation for cartilage regeneration (variants).

Предложены гибридные белки, каждый включает лиганд к белку MATN1 и фактор роста из EGF, TGF, FGF, IGF, компоненты конструкции соединены гибким мостиком, последовательности компонентов приведены на фиг. 1. Также предложены гибридные белки, которые дополнительно содержат от одного компонента из Fc-фрагмент антитела, полипептид, связывающийся с FcRn, трансферрин, либо его фрагмент, компоненты конструкции соединены гибким мостиком, последовательности компонентов приведены на фиг. 1.Fusion proteins are proposed, each comprising a ligand to the MATN1 protein and a growth factor from EGF, TGF, FGF, IGF, the components of the construct are connected by a flexible bridge, the sequences of the components are shown in FIG. 1. Fusion proteins are also proposed, which additionally contain from one component of an antibody Fc fragment, a polypeptide that binds to FcRn, transferrin, or a fragment thereof, the components of the construct are connected by a flexible bridge, the component sequences are shown in FIG. one.

Предложены полинуклеотиды, кодирующие описанные гибридные белки, кодонно оптимизированные для экспрессии в клетках продуцента, либо таргетного организма. Таргетный организм - организм, в котором требуется восстановление хряща. При известности аминокислотной последовательности белка специалист в данной области сможет получить нуклеотидную последовательность. Кодонную оптимизацию проводят самостоятельно, используя информацию о частоте встречаемости кодонов у продуцента, например, в базе данных [например, Nakamura Y, Gojobori T, Ikemura T. Codon usage tabulated from international DNA sequence databases: status for the year 2000. Nucleic Acids Res. 2000 Jan 1;28(1):292], либо с использованием специализированных программ, например, представленной на сайте http://www.encorbio.com/protocols/Codon.htm, либо http://molbiol.ru/scrnipts/01_19.html.The proposed polynucleotides encoding the described hybrid proteins, codon optimized for expression in the cells of the producer or target organism. Target organism - an organism that requires cartilage repair. With the knowledge of the amino acid sequence of the protein, one skilled in the art will be able to obtain the nucleotide sequence. Codon optimization is carried out independently, using information on the frequency of occurrence of codons from the producer, for example, in a database [for example, Nakamura Y, Gojobori T, Ikemura T. Codon usage tabulated from international DNA sequence databases: status for the year 2000. Nucleic Acids Res. 2000 Jan 1; 28 (1): 292], or using specialized programs, for example, presented on the site http://www.encorbio.com/protocols/Codon.htm, or http://molbiol.ru/scrnipts/ 01_19.html.

Предложены генетические конструкции для экспрессии в клетках продуцента, либо таргетного организма описанных полинуклеотидов; каждая конструкция включает, помимо полинуклеотида, элементы, позволяющие реализовать указанное назначение.Genetic constructs are proposed for expression in the cells of the producer or the target organism of the described polynucleotides; each construct includes, in addition to the polynucleotide, elements allowing the indicated purpose to be realized.

Под генетической конструкцией для экспрессии в клетках таргетного организма подразумевается короткая линейная конструкция, либо рекомбинантный вектор, в кольцевой, либо линейной форме, который может быть представлен плазмидным, либо вирусным вектором.Under a genetic construct for expression in cells of a target organism is meant a short linear construct, or a recombinant vector, in circular or linear form, which can be a plasmid or viral vector.

Генетическая конструкция, обеспечивающая синтез гибридного белка в клетках продуцента, должна содержать, помимо гибридного гена, кодирующего белок по изобретению, элементы для поддержания и амплификации, преимущественно в больших количествах, и эффективного функционирования согласно назначению, а также для селекции трансформанта.A genetic construct that provides for the synthesis of a fusion protein in producer cells should contain, in addition to the fusion gene encoding a protein according to the invention, elements for maintaining and amplifying, preferably in large quantities, and efficiently functioning as intended, as well as for selecting a transformant.

Генетическая конструкция, обеспечивающая синтез гибридного белка в клетках таргетного организма, рекомбинантный вектор, должна содержать, помимо гибридного гена, кодирующего белок по изобретению, элементы для поддержания и амплификации и эффективного функционирования согласно назначению.A genetic construct that provides for the synthesis of a fusion protein in the cells of a target organism, a recombinant vector, should contain, in addition to the fusion gene encoding the protein of the invention, elements for maintaining and amplifying and efficiently functioning as intended.

Такие генетические конструкции экономически наиболее выгодно нарабатывать в прокариотических клетках, преимущественно бактериальных клетках. В связи с этим такие генетические конструкции по настоящему изобретению содержат элементы для поддержания и амплификации, преимущественно в больших количествах, в клетках бактерий. Такими существенными элементами являются прокариотический ориджин репликации, для поддержания в клетке со средней, предпочтительно высокой, копийностью, и ген для возможности селекции штамма-продуцента - ген, обуславливающий устойчивость к антибиотику, либо ген, завершающий ауксотрофию. Подходящий ориджин репликации для, например, плазмидного вектора представлен, например, pM1 (der.), ColE1 (der.) и F1, pUC и F1, SV40, но не ограничивается ими. Также может содержаться элемент для интеграции конструкции в геном продуцента. НаIt is most economically profitable to produce such genetic constructs in prokaryotic cells, mainly bacterial cells. In this regard, such genetic constructs according to the present invention contain elements for the maintenance and amplification, preferably in large quantities, in bacterial cells. Such essential elements are the prokaryotic origin of replication, to maintain a medium, preferably high, copy number in a cell, and a gene for the selection of a producer strain - a gene that causes antibiotic resistance, or a gene that completes auxotrophy. A suitable origin of replication for, for example, a plasmid vector is, for example, pM1 (der.), ColE1 (der.) And F1, pUC and F1, SV40, but is not limited to them. An element for integrating the construct into the genome of the producer may also be contained. On the

- 7 037848 пример, 3' АОХ1 или 18S рРНК для дрожжей.- 7 037848 example, 3 'AOX1 or 18S rRNA for yeast.

Под элементами для селекции трансформанта подразумевают, как правило, ген, обуславливающий устойчивость к антибиотику, либо ген, завершающий ауксотрофию. При использовании бактерии в качестве продуцента селективный маркер может быть представлен, например, геном устойчивости к ампициллину, либо канамицину, либо тетрациклину; дрожжей - например, геном LEU2, либо TRP1, либо URA3; грибов, например геном устойчивости к биалафосу, либо гигромицину, либо ауреобасидину, либо блеомицину; растений - например геном устойчивости к канамицину, либо биалафосу; клеток млекопитающих - например, геном устойчивости к неомицину.Elements for the selection of a transformant are usually understood to be a gene that causes antibiotic resistance or a gene that completes auxotrophy. When a bacterium is used as a producer, the selectable marker can be represented, for example, by a gene for resistance to ampicillin, or kanamycin, or tetracycline; yeast - for example, the LEU2, or TRP1, or URA3 genome; fungi, for example the genome of resistance to bialaphos, or hygromycin, or aureobasidin, or bleomycin; plants - for example, the genome of resistance to kanamycin or bialaphos; mammalian cells - for example, the neomycin resistance genome.

Генетическая конструкция, обеспечивающая синтез гибридного белка в клетках таргетного организма, короткая линейная конструкция, должна содержать помимо гибридного гена, кодирующего белок по изобретению, элементы для эффективного функционирования согласно назначению. Наработку такой генетической конструкции экономически наиболее выгодно осуществлять с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР).A genetic construct that provides for the synthesis of a fusion protein in the cells of a target organism, a short linear construct, must contain, in addition to the fusion gene encoding the protein according to the invention, elements for effective functioning according to its intended purpose. The development of such a genetic construct is most economically profitable to carry out using the polymerase chain reaction (PCR).

Под элементами для эффективного функционирования, для экспрессии закодированного белка, подразумеваются сигналы инициации транскрипции, промотор, сигналы инициации трансляции, старткодон и стоп-кодон(ы), терминирующие транскрипцию последовательности, регуляторные последовательности. Также возможно наличие секреторной последовательности.Elements for efficient functioning, for the expression of the encoded protein, are meant transcription initiation signals, promoter, translation initiation signals, startcodon and stop codon (s), transcription termination sequences, regulatory sequences. The presence of a secretory sequence is also possible.

При использовании в качестве продуцента организма Escherichia coli промотор может быть представлен, например, промотором оперона лактозы, оперона триптофана; дрожжей - например промотором гена кислой фосфатазы, гена алкогольдегидрогеназы, гена глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, гена метаболизма галактозы; грибов -например, промотором гена целлобиогидролазы, либо α-амилазы, либо глюкоамилазы, либо глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, либо гена abp1; растений - например промотором CaMV 19S RNA или CaMV 35S RNA, либо промотором гена нопалинсинтетазы. При использовании в качестве продуцента клеток млекопитающего, например промотор может быть представлен природным промотором со своими регуляторными элементами (например, СаМ kinase II, CMV, nestin, L7, BDNF, NF, MBP, NSE, p-globin, GFAP, GAP43, тирозингидроксилаза, субъединица 1 каинатного рецептора и субъединица В глутаматного рецептора и другие), либо синтетическим с регуляторными последовательностями, для получения необходимого характера экспрессии (соотношения продолжительности и уровня экспрессии) таргетного гена на уровне транскрипции.When used as a producer of the organism Escherichia coli, the promoter can be, for example, the promoter of the lactose operon, tryptophan operon; yeast - for example, the promoter of the acid phosphatase gene, the alcohol dehydrogenase gene, the glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase gene, the galactose metabolism gene; fungi, for example, the promoter of the cellobiohydrolase gene, or α-amylase, or glucoamylase, or glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, or the abp1 gene; plants - for example, the CaMV 19S RNA or CaMV 35S RNA promoter, or the nopaline synthetase gene promoter. When used as a producer of mammalian cells, for example, a promoter can be a natural promoter with its own regulatory elements (for example, CaM kinase II, CMV, nestin, L7, BDNF, NF, MBP, NSE, p-globin, GFAP, GAP43, tyrosine hydroxylase, subunit 1 of the kainate receptor and subunit B of the glutamate receptor, and others), or synthetic with regulatory sequences, to obtain the required expression pattern (the ratio of duration and expression level) of the target gene at the transcriptional level.

Сигналы инициации трансляции - последовательность Шайна-Дальгарно [Kapp L. D., Lorsch J. R. The molecular mechanics of eukaryotic translation//Annual Review of Biochemistry 73/2004, 657-704] у прокариот и последовательность Козак у эукариот [Kozak М. (1986) Point mutations define a sequence flanking the AUG initiator codon that modulates translation by eukaryotic ribosomes, Cell 44, 283-292]. При использовании клеток млекопитающих последовательность Козака непосредственно перед стартовым кодоном ATG позволяет увеличить экспрессию [Kozak M. Recognition of AUG and alternative initiator codons is augmented by G in position +4 but is not generally affected by the nucleotides in positions +5 and +6. EMBO J. 1997; 16(9): 2482-2492].Translation initiation signals - Shine-Dalgarno sequence [Kapp LD, Lorsch JR The molecular mechanics of eukaryotic translation // Annual Review of Biochemistry 73/2004, 657-704] in prokaryotes and Kozak sequence in eukaryotes [Kozak M. (1986) Point mutations define a sequence flanking the AUG initiator codon that modulates translation by eukaryotic ribosomes, Cell 44, 283-292]. When using mammalian cells, the Kozak sequence just before the ATG start codon allows for increased expression [Kozak M. Recognition of AUG and alternative initiator codons is augmented by G in position +4 but is not generally affected by the nucleotides in positions +5 and +6. EMBO J. 1997; 16 (9): 2482-2492].

Терминирующая последовательность является одним из элементов, обуславливающих стабильность мРНК. Терминирующая последовательность для эукариот содержит последовательно стоп-кодон, 3' нетранслируемую область с сигналом и сайтом полиаденилирования, стоп-кодон, за счет чего сохраняется стабильность мРНК и осуществляется надлежащее прекращение траскрипции и экспорт мРНК из ядра. Терминирующая последовательность представлена нативной, т.е. исходной для кДНК используемого белка, либо иной, более сильной, которая представлена, например, для клеток млекопитающих терминирующей последовательностью бычьего гормона роста (BGH), но ею не ограничивается, и может содержать дополнительный стоп-кодон перед 3' нетранслируемой областью. Пример терминирующей последовательности для клеток растений - таковая гена нопалин синтетазы (NOS Т).The termination sequence is one of the elements that determine the stability of the mRNA. The termination sequence for eukaryotes sequentially contains a stop codon, a 3 'untranslated region with a signal and a polyadenylation site, a stop codon, due to which the stability of the mRNA is maintained and the proper termination of transcription and export of mRNA from the nucleus is carried out. The termination sequence is presented native, i.e. the initial for the cDNA of the protein used, or another, stronger one, which is presented, for example, for mammalian cells by the termination sequence of bovine growth hormone (BGH), but is not limited to it, and may contain an additional stop codon before the 3 'untranslated region. An example of a termination sequence for plant cells is that of the nopaline synthetase gene (NOS T).

Регуляторные последовательности - нуклеотидные последовательности, способные повлиять на экспрессию гена на уровне транскрипции и/или трансляции, а также на механизмы, обеспечивающие существование и поддержание функционирования генетической конструкции. Возможные регуляторные последовательности по отношению к промотору - это энхансер для увеличения уровня экспрессии через улучшение взаимодействия РНК-полимеразы и ДНК, инсулятор для модулирования функций энхансера, сайленсеры, либо их фрагменты для снижения уровня транскрипции, например для тканеспецифической экспрессии, 5' нетранслируемая область до промотора, включая интрон. При использовании сайленсера, либо инсулятора в составе конструкции возможно регулировать экспрессию таргетного гена.Regulatory sequences are nucleotide sequences that can affect gene expression at the level of transcription and / or translation, as well as the mechanisms that ensure the existence and maintenance of the functioning of a genetic construct. Possible regulatory sequences in relation to the promoter are an enhancer to increase the level of expression through improving the interaction of RNA polymerase and DNA, an insulator to modulate the functions of an enhancer, silencers, or their fragments to reduce the level of transcription, for example, for tissue-specific expression, 5 'untranslated region before the promoter including intron. When using a silencer or an insulator as part of the structure, it is possible to regulate the expression of the target gene.

Генетическая конструкция для синтеза белка в клетках эукариот в одном из вариантов по настоящему изобретению содержит от одной из вышеприведенных регуляторных последовательностей, в зависимости от варианта генетической конструкции, основанного на выборе промотора и желаемых параметрах экспрессии таргетного гена.A genetic construct for protein synthesis in eukaryotic cells in one of the variants of the present invention contains from one of the above regulatory sequences, depending on the variant of the genetic construct, based on the choice of the promoter and the desired parameters of the target gene expression.

Иные регуляторные последовательности: нетранслируемая область downstream от промотора, включая интрон, для повышения стабильности мРНК и увеличения экспрессии таргетного гена.Other regulatory sequences: untranslated region downstream from the promoter, including the intron, to increase the stability of mRNA and increase the expression of the target gene.

Генетическая конструкция для синтеза белка в клетках эукариот по настоящему изобретению в одном из вариантов дополнительно содержит такой регуляторный элемент.The genetic construct for protein synthesis in eukaryotic cells according to the present invention, in one embodiment, further comprises such a regulatory element.

- 8 037848- 8 037848

Для секреции гибридных белков по изобретению на N-конец полинуклеотида, кодирующего таргетный ген, помещают сигнальный пептид, подходящий для используемого продуцента, либо таргетного организма. Примеры таких секреторных последовательностей описаны в литературе [например, для E.coli - в патенте РФ № 2198179, дата приоритета 15.09.1999, для дрожжей - в патенте РФ № 2143495, дата приоритета 08.07.1994, патенте США № 4546082, дата приоритета 17.06.1982, европейских заявках на изобретение №№ 116201, 123294, 123544, 163529, 123289, заявке на изобретение Дании 3614/83, дата приоритета 08.08.1983, для растений - в статьях Kapila J, Rycke RD, Van Montagu M., Agenon G. (1997) An Agrobacterium-mediated transient gene expression system for intact leaves. Plant Sci 122: 101-108, Stiefel, V., Ruiz-Avila, L., Raz, R., Valles, M.P., Ghez, J., Pages, M., Martinez-lzquierdo, J.A., Ludevid, M.D., Langdale, J.A., Nelson, Т., and Puigdomenech, P. (1990). Expression of a maize cell wall hydroxyproline-rich glycoprotein gene in early leaf and root vascular differentiation. Plant Cell 2,785-793]. Причем может содержаться нативная, либо гетерологичная секреторная последовательность, кодонно оптимизированная для клетки, в которой осуществляется синтез гибридного белка по изобретению. В одном варианте изобретения генетическая конструкция для синтеза гибридного белка в клетках млекопитающих содержит секреторную последовательность ТРА (tissue-type plasminogen activator isoform 1 preproprotein [Homo sapiens], NCBI Reference Sequence: NP000921.1). Преимущество использования секреторной последовательности ТРА в обширном предшествующем клиническом опыте, а также в том, что показана ее высокая производительность в отношении экспрессии секретируемого белка с различных генов-мишеней.For the secretion of fusion proteins according to the invention, a signal peptide suitable for the used producer or target organism is placed at the N-terminus of the polynucleotide encoding the target gene. Examples of such secretory sequences are described in the literature [for example, for E. coli - in RF patent No. 2198179, priority date 09/15/1999, for yeast - in RF patent No. 2143495, priority date 07/08/1994, US patent No. 4546082, priority date 06/17 .1982, European applications for invention Nos. 116201, 123294, 123544, 163529, 123289, application for invention of Denmark 3614/83, priority date 08.08.1983, for plants - in articles Kapila J, Rycke RD, Van Montagu M., Agenon G. (1997) An Agrobacterium-mediated transient gene expression system for intact leaves. Plant Sci 122: 101-108, Stiefel, V., Ruiz-Avila, L., Raz, R., Valles, MP, Ghez, J., Pages, M., Martinez-lzquierdo, JA, Ludevid, MD, Langdale , JA, Nelson, T., and Puigdomenech, P. (1990). Expression of a maize cell wall hydroxyproline-rich glycoprotein gene in early leaf and root vascular differentiation. Plant Cell 2.775-793]. Moreover, it may contain a native or heterologous secretory sequence, codon optimized for the cell in which the synthesis of the fusion protein according to the invention is carried out. In one embodiment of the invention, a genetic construct for fusion protein synthesis in mammalian cells comprises the secretory sequence TPA (tissue-type plasminogen activator isoform 1 preproprotein [Homo sapiens], NCBI Reference Sequence: NP000921.1). The advantage of using the TPA secretory sequence in extensive previous clinical experience, and also in the fact that it has been shown to be highly efficient in the expression of secreted protein from various target genes.

Могут содержаться и иные элементы, требуемые для функционирования экспрессионной системы. Опираясь на существующий уровень техники, на известные и очевидные варианты таких элементов и их использования, генетическая конструкция по настоящему изобретению может содержать любые отвечающие вышеуказанным условиям комбинации, при которых с генетической конструкции осуществляется синтез гибридного гена в клетках продуцента, либо таргетного организма.Other elements required for the expression system to function may also be contained. Based on the state of the art, on known and obvious variants of such elements and their use, the genetic construct according to the present invention may contain any combinations that meet the above conditions, in which a hybrid gene is synthesized from the genetic construct in the cells of the producer or the target organism.

Последовательность расположения описанных элементов в генетической конструкции понятна среднему специалисту в данной области.The sequence of arrangement of the described elements in the genetic construct is clear to the average person skilled in the art.

Генетическая конструкция для экспрессии в клетках продуцента может быть представлена, в зависимости от совместимости с продуцентом, вирусным, плазмидным, фосмидным, космидным или иным возможным вектором. К примеру, при выборе в качестве продуцента клеток Е. coli, ген может быть в составе бактериофага, например, на основе фага λ, либо плазмиды, например, на основе pBR, либо pUC, и подобное. При использовании в качестве продуцента организма Bacillus subtilis ген может быть, например, в составе плазмиды на основе pUB. При использовании в качестве продуцента дрожжей генетическая конструкция может быть представлена, например, плазмидой на основе YEp, либо YRp, либо YCp, либо YIp. При использовании в качестве продуцента клеток млекопитающих, генетическая конструкция может быть представлена, например, плазмидой, например pVAXI, pcDNA3.1, либо аденоассоциированным вирусом, но ими не ограничивается.A genetic construct for expression in producer cells can be presented, depending on compatibility with the producer, with a viral, plasmid, phosmid, cosmid or other possible vector. For example, when choosing E. coli cells as a producer, the gene can be in the composition of a bacteriophage, for example, based on λ phage, or a plasmid, for example, based on pBR, or pUC, and the like. When used as a producer of a Bacillus subtilis organism, the gene can be, for example, in a pUB-based plasmid. When used as a yeast producer, the genetic construct can be represented, for example, by a plasmid based on YEp, or YRp, or YCp, or YIp. When used as a producer of mammalian cells, the genetic construct can be represented, for example, by a plasmid, for example, pVAXI, pcDNA3.1, or an adeno-associated virus, but is not limited to them.

Подходящие генетические конструкции для экспрессии в клетках таргетного организма - млекопитающих представлены известными среднему специалисту в данной области и описанными в литературе [Hartikka J., Sawdey M., Comefert-Jensen F., Margalith M., Barnhart K., Nolasco M., Vahlsing HL, Meek J., Marquet M., Hobart P., Norman J., Manthorpe M. An improved plasmid DNA expression vector for direct injection into skeletal muscle. Hum Gene Ther. 1996 Jun 20;7(10): 1205-17 и др.], а также теми, которые могут быть созданы средним специалистом в данной области с использованием рекомендаций по элементам векторов [Cloning Vectors, ed. Pouwls et al., Elsevier, Amsterdam- New York-Oxford, 1985, ISBN 0 444 904018, Williams JA, Carnes AE, Hodgson CP. Plasmid DNA vaccine vector design: impact on efficacy, safety and upstream production. Biotechnol Adv. 2009 Jul-Aug; 27(4):353-70. doi: 10.1016/j.biotechadv. 2009.02.003. Epub 2009 Feb 20. Review и др.]. Предпочтительными генетическими конструкциями для использования у человека являются векторы, проверенные на людях, содержащие описанные выше элементы с соответствующими регуляторными последовательностями, возможно модифицированные для соответствия заявленным критериям, что позволяет уменьшить количество требуемых исследований для регистрации средства. Однако возможно и использование иных генетических конструкций, содержащих требуемые описанные элементы.Suitable genetic constructs for expression in cells of a targeted mammalian organism are known to those of ordinary skill in the art and described in the literature [Hartikka J., Sawdey M., Comefert-Jensen F., Margalith M., Barnhart K., Nolasco M., Vahlsing HL, Meek J., Marquet M., Hobart P., Norman J., Manthorpe M. An improved plasmid DNA expression vector for direct injection into skeletal muscle. Hum Gene Ther. 1996 Jun 20; 7 (10): 1205-17 et al.], As well as those that can be generated by those of ordinary skill in the art using guidelines for vector elements [Cloning Vectors, ed. Pouwls et al., Elsevier, Amsterdam-New York-Oxford, 1985, ISBN 0 444 904018, Williams JA, Carnes AE, Hodgson CP. Plasmid DNA vaccine vector design: impact on efficacy, safety and upstream production. Biotechnol Adv. 2009 Jul-Aug; 27 (4): 353-70. doi: 10.1016 / j.biotechadv. 2009.02.003. Epub 2009 Feb 20. Review et al.]. Preferred genetic constructs for use in humans are vectors tested in humans, containing the elements described above with appropriate regulatory sequences, possibly modified to meet the stated criteria, thus reducing the number of studies required for drug registration. However, it is also possible to use other genetic constructs containing the required described elements.

Предложены продуценты описанных гибридных белков, на основе прокариотического, либо эукариотического организма. Прокаритический продуцент представлен, например, Escherichia coli, Bacillus subtilis, эукариотический продуцент -грибами, клетками растений, млекопитающих.Producers of the described hybrid proteins based on a prokaryotic or eukaryotic organism have been proposed. A procarytic producer is represented, for example, by Escherichia coli, Bacillus subtilis, eukaryotic producer - fungi, plant cells, mammals.

Предложены продуценты описанных генетических конструкций на основе бактериальной клетки. Прокаритический продуцент представлен, например, Escherichia coli, Bacillus subtilis.Producers of the described genetic constructs based on bacterial cells are proposed. A procarytic producer is, for example, Escherichia coli, Bacillus subtilis.

Примеры выше приведены для наглядности реализации изобретений (генетическая конструкция, продуцент), но реализация ими не ограничивается. На сегодняшний момент в научной литературе (например, учебники по молекулярной биологии, биотехнологии, статьи, например, доступная по адресу http://www.labome.ru/method/Recombinant-Protein-Expression-Vector-Host-Systems.html, специализированные сайты в интернете с базами данных, например, векторов) описано множество экспрессионных систем, а также методик их создания и работы с ними, в связи с чем специалисту понятно, что представленное описание группы изобретений позволяет их осуществить.The examples above are given for clarity of the implementation of inventions (genetic construct, producer), but the implementation is not limited to them. At the moment, in the scientific literature (for example, textbooks on molecular biology, biotechnology, articles, for example, available at http://www.labome.ru/method/Recombinant-Protein-Expression-Vector-Host-Systems.html, specialized sites on the Internet with databases, for example, vectors) describes a variety of expression systems, as well as methods for their creation and work with them, in connection with which the specialist understands that the presented description of a group of inventions allows them to be implemented.

- 9 037848- 9 037848

Предложены варианты препарата для регенерации хряща. Каждый вариант для парентерального введения содержит не менее одного из описанных гибридных белков, в качестве активного агента, либо не менее одной из описанных генетических конструкций одного вида для синтеза гибридного белка в клетках таргетного организма, в эффективном количестве, а также физиологически приемлемый носитель или буферный раствор. В препарате каждый гибридный белок - либо только из двух компонентов, либо, при использовании домена(ов) для перорального введения, только из трех и/или четырех, генетическая конструкция - кодирует один гибридный белок (от 2 до 4 компонентов). Каждый вариант для перорального введения содержит от 1 гибридного белка из 3, либо 4 компонентов, в эффективном количестве, а также физиологически приемлемый носитель или буферный раствор. Фармацевтически приемлемые носители или буферные растворы известны из уровня техники и включают те, которые описаны в различных текстах, таких как, например, Remington's Pharmaceutical Sciences. В качестве потребителя препарата может выступать как человек, так и животное, в том числе из домашних или сельскохозяйственных животных. Пероральная форма препарата вводится в составе специальной капсулы, которая растворяется в кишечнике и частично в желудке, - в энтеросолюбильной оболочке. Например, могут использоваться липосомы, как и в случае рекомбинантного перорального препарата Реаферон-Липинт. Также могут содержаться наполнители капсулы, дополнительно щадяще снижающие кислотность (карбонаты) и защищающие белок. Взаимодействие с рецепторами происходит быстро, и белок не успевает разрушиться.Variants of the preparation for cartilage regeneration are proposed. Each variant for parenteral administration contains at least one of the described fusion proteins, as an active agent, or at least one of the described genetic constructs of one species for the synthesis of a fusion protein in the cells of the target organism, in an effective amount, as well as a physiologically acceptable carrier or buffer solution ... In the preparation, each fusion protein - either from only two components, or, when using the domain (s) for oral administration, from only three and / or four, the genetic construct - encodes one fusion protein (from 2 to 4 components). Each variant for oral administration contains from 1 fusion protein of 3 or 4 components, in an effective amount, as well as a physiologically acceptable carrier or buffer solution. Pharmaceutically acceptable carriers or buffers are known in the art and include those described in various texts, such as, for example, Remington's Pharmaceutical Sciences. Both a person and an animal, including domestic or farm animals, can act as a consumer of the drug. The oral form of the drug is administered in a special capsule that dissolves in the intestine and partly in the stomach - in an enteric coating. For example, liposomes can be used, as in the case of the recombinant oral preparation Reaferon-Lipint. Capsule fillers may also be present to further gently reduce acidity (carbonates) and protect protein. Interaction with receptors occurs quickly, and the protein does not have time to break down.

Авторами настоящего изобретения проведены лабораторные исследования, подтверждающие возможность реализации охарактеризованных изобретений и их эффективность. Полученные результаты исследований проиллюстрированы следующими примерами.The authors of the present invention conducted laboratory studies confirming the possibility of implementing the described inventions and their effectiveness. The obtained research results are illustrated by the following examples.

Перечень фигур, чертежей и иных материаловList of figures, drawings and other materials

На чертеже компоненты гибридных белков по изобретению: А - лиганд к белку MATN1, В - EGF, С TGFe1, D - FGF2, Е - гибкий мостик, F - Fc-фрагмент антитела, G - полипептид, связывающийся с FcRn, Н трансферрин, I - фрагмент трансферрина, J - IGF-1. СЕА - пример соединения компонентов в гибридном белке.In the drawing, the components of the fusion proteins according to the invention: A - ligand to the MATN1 protein, B - EGF, C TGFe1, D - FGF2, E - flexible bridge, F - Fc-fragment of an antibody, G - polypeptide that binds to FcRn, H transferrin, I - transferrin fragment, J - IGF-1. CEA is an example of combining components in a fusion protein.

Пример 1. Моделирование гибридных белковExample 1. Modeling of fusion proteins

Для моделирования белков были произведены следующие действия:To model proteins, the following actions were performed:

1. Поиск компонентов гибридного белка1. Search for fusion protein components

2. Построение модели целого белка для определения ориентации доменов2. Building a model of the whole protein to determine the orientation of the domains

3. Построение моделей для каждого домена (с использованием образцов 3D структур и ab initio)3. Building models for each domain (using sample 3D structures and ab initio)

4. Докинг моделей с использованием модели целого белка.4. Docking models using the whole protein model.

Для получения наиболее реалистичных результатов в автоматическом режиме использовали алгоритм I-Tasser для моделирования белков.To obtain the most realistic results in an automatic mode, we used the I-Tasser algorithm for protein modeling.

Смоделированные гибридные белки, представленные комбинацией компонентов (фиг. 1) A, B/C/D/J, а также таковые, дополнительно содержащие компонент(ы) F/G и/или H/I, компоненты во всех белках соединены гибким мостиком Е, были проанализированы с помощью программы ProtParam (http://au.expasy.org/tools/protparam.html), по аминокислотным последовательностям данных белков. Получены следующие данные.Modeled fusion proteins, represented by a combination of components (Fig. 1) A, B / C / D / J, as well as those additionally containing component (s) F / G and / or H / I, components in all proteins are connected by a flexible bridge E were analyzed using the ProtParam program (http://au.expasy.org/tools/protparam.html), according to the amino acid sequences of these proteins. The following data were obtained.

Смоделированные гибридные белки, представленные комбинацией компонентов (фиг. 1) А, В, соединенных Е, состоят из 77 а.о., А, С, соединенных Е, - 136 а.о., A, D, соединенных Е, - 147 а.о., A, J, соединенных Е, состоят из 177 а.о., и имеют молекулярную массу 8,4 кДа, pI 5,1,15 кДа, pI 8.74,16,3 кДа, pI 9,81, 19,2 кДа, pI 9,46 соответственно.The modeled hybrid proteins, represented by a combination of components (Fig. 1) A, B, connected by E, consist of 77 a.a., A, C, joined by E, - 136 a.a., A, D, joined by E, - 147 a.a., A, J, connected by E, consist of 177 a.o., and have a molecular weight of 8.4 kDa, pI 5.1.15 kDa, pI 8.74.16.3 kDa, pI 9.81, 19.2 kDa, pI 9.46, respectively.

Смоделированные гибридные белки, представленные комбинацией компонентов (фиг. 1) А, В, F, соединенных Е, состоят из 316 а.о., А, С, F, соединенных Е, - 375 а.о., A, D, F, соединенных Е, - 386 а.о., A, J, F, соединенных Е, состоят из 416 а.о., и имеют молекулярную массу 34,7 кДа, pI 6,34, 41,3 кДа, pI 8.4, 42,7 кДа, pI 9,1, 45,5 кДа, pI 8,94 соответственно. При добавлении компонента Н с использованием Е белки увеличиваются на 709 а.о., молекулярная масса - на 77,7 кДа. При добавлении вместо компонента Н с использованием Е компонента I с использованием Е белки увеличиваются на 27 а.о., молекулярная масса - на 2,4 кДа.The modeled fusion proteins, represented by a combination of components (Fig. 1) A, B, F, connected by E, consist of 316 amino acid residues, A, C, F, connected E, - 375 amino acid residues, A, D, F , connected by E, - 386 amino acids, A, J, F, connected by E, consist of 416 amino acids, and have a molecular weight of 34.7 kDa, pI 6.34, 41.3 kDa, pI 8.4, 42.7 kDa, pI 9.1, 45.5 kDa, pI 8.94, respectively. When component H is added using E, the proteins increase by 709 amino acid residues, and their molecular weight by 77.7 kDa. When added instead of component H using E component I using E, proteins increase by 27 amino acid residues, molecular weight by 2.4 kDa.

Смоделированные гибридные белки, представленные комбинацией компонентов (фиг. 1) А, В, G, соединенных Е, состоят из 126 а.о., А, С, G, соединенных Е, - 185 а.о., А, D, G, соединенных Е, - 196 а.о., A, J, G, соединенных Е, состоят из 226 а.о., и имеют молекулярную массу 13,3 кДа, pI 5,3, 19,9 кДа, pI 8.7, 21,2 кДа, pI 9,65, 24,1 кДа, pI 9,35 соответственно. При добавлении компонента Н с использованием Е белки увеличиваются на 709 а.о., молекулярная масса - на 77,7 кДа. При добавлении вместо компонента Н с использованием Е компонента I с использованием Е белки увеличиваются на 27 а.о., молекулярная масса - на 2,4 кДа.The modeled hybrid proteins, represented by a combination of components (Fig. 1) A, B, G, connected by E, consist of 126 a.a., A, C, G, joined by E, - 185 a.o., A, D, G , connected by E, - 196 amino acid residues, A, J, G, connected by E, consist of 226 amino acid residues, and have a molecular weight of 13.3 kDa, pI 5.3, 19.9 kDa, pI 8.7, 21.2 kDa, pI 9.65, 24.1 kDa, pI 9.35, respectively. When component H is added using E, the proteins increase by 709 amino acid residues, and their molecular weight by 77.7 kDa. When added instead of component H using E component I using E, proteins increase by 27 amino acid residues, molecular weight by 2.4 kDa.

Смоделированные гибридные белки, представленные комбинацией компонентов (фиг. 1) А, В, Н, соединенных Е, состоят из 786 а.о., А, С, Н, соединенных Е, - 845 а.о., А, D, Н, соединенных Е, - 856 а.о., A, J, H, соединенных Е, состоят из 886 а.о., и имеют молекулярную массу 86,1 кДа, pI 6,52, 92,6 кДа, pI 7.70, 94 кДа, pI 8,3, 96,9 кДа, pI 8,25 соответственно.The modeled hybrid proteins, represented by a combination of components (Fig. 1) A, B, H, connected by E, consist of 786 amino acid residues, A, C, H, connected E, - 845 amino acid residues, A, D, H , connected by E, - 856 amino acids, A, J, H, connected by E, consist of 886 amino acids, and have a molecular weight of 86.1 kDa, pI 6.52, 92.6 kDa, pI 7.70, 94 kDa, pI 8.3, 96.9 kDa, pI 8.25, respectively.

Смоделированные гибридные белки, представленные комбинацией компонентов (фиг. 1) А, В, I, со- 10 037848 единенных Е, состоят из 104 а.о., А, С, I, соединенных Е, - 163 а.о., A, D, I, соединенных Е, - 174 а.о., A,The modeled fusion proteins, represented by a combination of components (Fig. 1) A, B, I, co-10 037848 united E, consist of 104 a.a., A, C, I, joined by E, - 163 a.o., A , D, I, connected by E, - 174 a.o., A,

J, I, соединенных Е, состоят из 204 а.о., и имеют молекулярную массу 10,8 кДа, pI 5,83,17,4 кДа, pIJ, I, connected by E, consist of 204 amino acid residues, and have a molecular weight of 10.8 kDa, pI 5.83.17.4 kDa, pI

8.88,18,7 кДа, pI 9,89, 21,6 кДа, pI 9,55 соответственно.8.88.18.7 kDa, pI 9.89, 21.6 kDa, pI 9.55, respectively.

Основываясь на расчетах указанной выше программы, во всех типах клеток поддерживается оптимальный период полужизни любого из представленных в данном примере белков при наличии на Nконце такого белка метионина. При экспрессии гибридного полинуклеотида (вариантов) в любой клетке синтезируется белок с метионином на N-конце, поскольку трансляция всегда начинается со старт-кодона. Далее метионин может отщепляться, либо естественным путем, например, если белок секретируемый, в составе секреторного пептида, либо его можно отщепить при очистке белка, как, например, в случае с некоторыми белками, получаемыми в клетках Escherichia coli и иных бактерий. Таким образом, возможен вариант гибридного белка по изобретению с метионином на N-конце, либо без него.Based on the calculations of the above program, in all types of cells the optimal half-life of any of the proteins presented in this example is maintained in the presence of methionine at the N-terminus of such a protein. When a hybrid polynucleotide (variants) is expressed, a protein with a methionine at the N-terminus is synthesized in any cell, since translation always begins with a start codon. Further, methionine can be cleaved either naturally, for example, if the protein is secreted, as part of a secretory peptide, or it can be cleaved during protein purification, as, for example, in the case of some proteins obtained in Escherichia coli and other bacteria. Thus, a variant of the fusion protein according to the invention with or without methionine at the N-terminus is possible.

Пример 2. Получение высокоочищенных гибридных белков согласно изобретению с использованием прокариотического организмаExample 2. Obtaining highly purified fusion proteins according to the invention using a prokaryotic organism

Перевели аминокислотные последовательности рассчитанных гибридных белков в нуклеотидные, одновременно проведя кодонную оптимизацию для экспрессии в клетках E.coli с использованием программы http://molbiol.ru/scripts/01_19.html и добавив фланкирующие ген сайты рестрикции. Синтезировали рассчитанные гены химически.We converted the amino acid sequences of the calculated hybrid proteins into nucleotide ones, simultaneously carrying out codon optimization for expression in E. coli cells using the program http://molbiol.ru/scripts/01_19.html and adding restriction sites flanking the gene. The calculated genes were synthesized chemically.

Полученные гены клонировали в бактериальном экспрессионном векторе рЕТ28а(+) по рестрикционным сайтам, фланкирующим таргетные гены, по инструкции к вектору.The resulting genes were cloned into the bacterial expression vector pET28a (+) at the restriction sites flanking the target genes according to the instructions for the vector.

Для создания штамма-продуцента использовали клетки E.coli штамма BL21 Star (DE3) (Invitrogen, USA), с генотипом F- ompT hsdSB (rB-mB-) gal dcm rne131 (DE3), содержащие в геноме λDe3 лизоген и мутацию rne131. Мутированный ген me (rne131) кодирует усеченную форму РНКазы Е, что уменьшает внутриклеточное разрушение мРНК, приводя к увеличению ее ферментативной стабильности. lon- и ompT-мутации по генам протеаз позволяют получать непротеолизированные рекомбинантные белки в больших количествах.To create a producer strain, we used E. coli cells of the BL21 Star (DE3) strain (Invitrogen, USA), with the F-ompT hsdSB (rB-mB-) gal dcm rne131 (DE3) genotype, containing a lysogen in the λDe3 genome and the rne131 mutation. The mutated me (rne131) gene encodes a truncated form of RNase E, which reduces intracellular destruction of mRNA, leading to an increase in its enzymatic stability. lon- and ompT-mutations in protease genes make it possible to obtain non-proteolyzed recombinant proteins in large quantities.

Подготавливали клетки Е. coli штамма BL21 с генотипом F- ompT hsdSB (rB-mB-) gal dcm rne131 (DE3) следующим образом. Инкубировали клетки при +37°С в течение ночи в 5 мл L-бульона, содержащего 1% триптон, 1% дрожжевой экстракт и 1% натрий хлористый. Разводили культуру свежим Lбульоном в 50-100 раз и выращивали на качалке при +37°С до оптической плотности 0,2-0,3 при длине волны 590 нм. При достижении оптической плотности более 0,3 культуру разводили свежим L-бульоном до оптической плотности 0,1 и растили 30 мин. Переносили 100 мл культуры в стерильную центрифужную пробирку и осаждали клетки при +4°С на 5000g в течение 10 мин. Супернатант сливали, клетки ресуспендировали в деионизованной воде в исходном объеме с последующим центрифугированием. Процедуру отмывки повторяли трижды. После отмывки осадок клеток ресуспендировали в малом объеме деионизованной воды и центрифугировали 30 с при 5000 об/мин на микроцентрифуге.Prepared cells of E. coli strain BL21 with genotype F-ompT hsdSB (rB-mB-) gal dcm rne131 (DE3) as follows. The cells were incubated at + 37 ° C overnight in 5 ml of L-broth containing 1% tryptone, 1% yeast extract, and 1% sodium chloride. The culture was diluted with fresh L broth 50-100 times and grown on a shaker at + 37 ° C to an optical density of 0.2-0.3 at a wavelength of 590 nm. Upon reaching an optical density of more than 0.3, the culture was diluted with fresh L-broth to an optical density of 0.1 and grown for 30 min. Transferred 100 ml of culture into a sterile centrifuge tube and pelleted cells at + 4 ° C at 5000g for 10 min. The supernatant was discarded, the cells were resuspended in deionized water in the original volume, followed by centrifugation. The washing procedure was repeated three times. After washing, the cell pellet was resuspended in a small volume of deionized water and centrifuged for 30 s at 5000 rpm in a microcentrifuge.

Трансформацию компетентных клеток осуществляли методом электропорации. Для этого 1 мкл десятикратно разведенной лигазной смеси добавляли к 12 мкл компетентных клеток, перемешивали и проводили электропорацию на электропораторе Eporator (Eppendorf, Германия) в стерильных кюветах для электропорации (Eppendorf, Германия), объемом 100 мкл, щель 1 мм, при электрическом импульсе напряженностью 1,7 кВ длительностью 5 мс.The transformation of competent cells was carried out by electroporation. For this, 1 μL of a tenfold diluted ligase mixture was added to 12 μL of competent cells, mixed, and electroporation was performed on an Eporator electroporator (Eppendorf, Germany) in sterile electroporation cuvettes (Eppendorf, Germany), with a volume of 100 μL, a 1 mm slit, with an electric pulse with a voltage of 1.7 kV with a duration of 5 ms.

После трансформации клетки инкубировали в SOC-среде (2% бакто-триптон, 0,5% дрожжевой экстракт, 10 мМ NaCl, 2,5 мМ KCl, 10 мМ MgCl2, 10 мМ MgSO4, 20 мМ глюкоза) в течение 40 мин при +37°С. 10-100 мкл клеточной суспензии высевали на селективную LB-среду (Gibko BRL, США), содержащую канамицин (100 мкг/мл), для отбора клонов, содержащих плазмиды (штаммов-продуцентов).After transformation, cells were incubated in SOC medium (2% bacto-tryptone, 0.5% yeast extract, 10 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 10 mM MgCl 2 , 10 mM MgSO 4 , 20 mM glucose) for 40 min. at + 37 ° C. 10-100 μl of cell suspension was plated on selective LB medium (Gibko BRL, USA) containing kanamycin (100 μg / ml) to select clones containing plasmids (producer strains).

Выросшие колонии Е. coli проверяли на наличие плазмид со вставкой таргетного гена. Клон клеток, содержащих искомую плазмидную ДНК, считали штаммом-продуцентом гибридного белка. Таким образом были получены штаммы-продуценты гибридных белков по изобретению.The grown E. coli colonies were checked for the presence of plasmids with the insertion of the target gene. A clone of cells containing the desired plasmid DNA was considered a fusion protein producing strain. Thus, the producing strains of the fusion proteins according to the invention were obtained.

Для культивирования полученных штаммов-продуцентов использовали стандартную агаризованную LB-среду, содержащую канамицин в концентрации 100 мкг/мл и глюкозу в концентрации 1% для блокирования неспецифической экспрессии.For the cultivation of the obtained producer strains, a standard agar LB medium containing kanamycin at a concentration of 100 μg / ml and glucose at a concentration of 1% was used to block nonspecific expression.

Индукцию экспрессии проводили при достижении культурой клеток оптической плотности 0.6-0.8 оптических единиц при длине волны 600 нм. В качестве индуктора использовали 0.2% лактозу (Studier, 2005).Expression was induced when the cell culture reached an optical density of 0.6-0.8 optical units at a wavelength of 600 nm. 0.2% lactose was used as an inducer (Studier, 2005).

Для автоиндукции экспрессии по методу Штудиера (Studier, 2005) использовали среду PYP-5052, состоящую из 1% пептона (Gibco, США), 0.5% дрожжевого экстракта (Gibco, США), 50 мМ Na2HPO4, 50 мМ K2HPO4, 25 мМ (NH4)2SO4, 2 мМ MgSO4, 0.5% глицерола, 0.05% глюкозы и 0.2% лактозы.For autoinduction of expression by the method of Studier (Studier, 2005), we used PYP-5052 medium consisting of 1% peptone (Gibco, USA), 0.5% yeast extract (Gibco, USA), 50 mM Na 2 HPO 4 , 50 mM K2HPO4, 25 mM (NH 4 ) 2 SO 4 , 2 mM MgSO 4 , 0.5% glycerol, 0.05% glucose, and 0.2% lactose.

В среду PYP-5052, содержащую канамицин в концентрации 100 мкг/мл, инокулировали единичную колонию штамма-продуцента. Ферментацию проводили при +37°С в термостатированном шейкере роторного типа при 250 об. мин. в течение 20 ч до отсутствия существенного изменения ОП600 за 1 ч. Отбирали аликвоту клеток на анализ экспрессии гена, кодирующего гибридный белок, методом электрофореза в ПААГ, а оставшуюся биомассу осаждали центрифугированием при 9000g.A single colony of the producer strain was inoculated into PYP-5052 medium containing kanamycin at a concentration of 100 μg / ml. Fermentation was carried out at + 37 ° C in a thermostated rotary-type shaker at 250 vol. min. within 20 h until there was no significant change in OD 600 for 1 h. An aliquot of cells was taken for analysis of the expression of the gene encoding the fusion protein by electrophoresis in PAGE, and the remaining biomass was precipitated by centrifugation at 9000g.

Осажденные клетки лизировали с помощью 3 циклов соникации по 30 с с перерывом в 2 мин наThe precipitated cells were lysed using 3 sonication cycles of 30 s each with a break of 2 min for

- 11 037848 льду. Затем проводили разрушение телец включения путем инкубации с лизирующим буфером, содержащим 500мМ натрий-фосфатный буфер, рН 8,0, 6М гуанидин гидрохлорид, 500 мМ хлористый натрий, в течение часа. К клеткам, собранным центрифугированием из 50 мл культуры, добавляли по 8 мл лизирующего буфера.- 11 037848 ice. Then, the destruction of inclusion bodies was carried out by incubation with lysis buffer containing 500 mM sodium phosphate buffer, pH 8.0, 6M guanidine hydrochloride, 500 mM sodium chloride, for an hour. To the cells harvested by centrifugation from 50 ml of culture was added 8 ml of lysis buffer.

Колонку, содержащую Ni-НТУ сефарозу, предварительно уравновешивали буфером для нанесения (500 мМ натрий-фосфатный буфер, рН 8,0,8 М мочевина, 500 мМ хлористый натрий, 10 мМ имидазол). Разрушенные тельца включения наносили на колонку. Далее промывали колонку двумя объемами буфера для нанесения (500 мМ натрий-фосфатный буфер, рН 8,0, 8 М мочевина, 500 мМ хлористый натрий, 10 мМ имидазол). После этого промывали колонку тремя объемами буфера для промывки (500 мМ натрий-фосфатный буфер, рН 8,0, 8 М мочевина, 500 мМ хлористый натрий, 30 мМ имидазол). Элюировали белок с помощью 5 мл буфера для элюции (500 мМ натрий-фосфатный буфер, рН 8,0, 8М мочевина, 500 мМ хлористый натрий, 200мМ имидазол). Собирали фракции по 1 мл, анализировали электрофоретически в 12% ПААГ-ДДс-Na, фракции с целевым белком объединяли, концентрацию белка в них определяли по методу Бредфорд.The column containing Ni-NTU Sepharose was pre-equilibrated with loading buffer (500 mM sodium phosphate buffer, pH 8.0, 8 M urea, 500 mM sodium chloride, 10 mM imidazole). The destroyed inclusion bodies were applied to the column. The column was then washed with two volumes of loading buffer (500 mM sodium phosphate buffer, pH 8.0, 8 M urea, 500 mM sodium chloride, 10 mM imidazole). The column was then washed with three volumes of wash buffer (500 mM sodium phosphate buffer, pH 8.0, 8 M urea, 500 mM sodium chloride, 30 mM imidazole). The protein was eluted with 5 ml of elution buffer (500 mM sodium phosphate buffer, pH 8.0, 8M urea, 500 mM sodium chloride, 200 mM imidazole). Fractions of 1 ml were collected, analyzed by electrophoresis in 12% PAGE-DDs-Na, fractions with the target protein were combined, the protein concentration in them was determined by the Bradford method.

Получили препараты белков чистотой около 97-98%, по данным SDS-PAGE, концентрация гибридного белка в каждом препарате составила 1-2 мг/мл.Received protein preparations with a purity of about 97-98%, according to SDS-PAGE, the concentration of the fusion protein in each preparation was 1-2 mg / ml.

Пример 3. Получение высокоочищенных гибридных белков согласно изобретению с использованием эукариотического организмаExample 3. Obtaining highly purified hybrid proteins according to the invention using a eukaryotic organism

3.1. Получение высокоочищенных гибридных белков с использованием клеток дрожжей.3.1. Obtaining highly purified hybrid proteins using yeast cells.

Перевели аминокислотные последовательности рассчитанных гибридных белков в нуклеотидные, одновременно проведя кодонную оптимизацию для экспрессии в клетках дрожжей Pichia pastoris с использованием программы http://molbiol.ru/scripts/01_19.html и добавив фланкирующие ген области для получения секретируемого белка, по инструкции к вектору для клонирования. Синтезировали рассчитанные гены химически.We converted the amino acid sequences of the calculated hybrid proteins into nucleotide ones, simultaneously carrying out codon optimization for expression in Pichia pastoris yeast cells using the program http://molbiol.ru/scripts/01_19.html and adding the gene flanking regions to obtain the secreted protein, according to the instructions for the vector for cloning. The calculated genes were synthesized chemically.

Полученные гены клонировали в эукариотическом экспрессионном векторе pHIL-S1 по инструкции к вектору.The resulting genes were cloned into the eukaryotic expression vector pHIL-S1 according to the instructions for the vector.

Подготавливали клетки дрожжей к трансформации. Провели культивирование и заморозку клеток Pichia pastoris штамма SMD1163, дефектного по нескольким протеазам дрожжей, что обеспечивает стабильность секретируемого белка. Клетки высевали в стерильных условиях на агар в среде YPD (1% дрожжевой экстракт, 2% - пептон, 2% - глюкоза, 1 мМ дитиотреитол), культивировали при 30°С, затем пересевали в суспензию и культивировали в течение 16 ч. Часть клеток ресуспендировали в YPD среде с добавлением 15% глицерина и замораживали при -86°С. Для получения компетентных клеток предварительно выращивали колонии клеток в чашке с агаром в YPD среде при 30°С в течение двух дней. Затем содержимое одной колонии выращивали в 10 мл YPD среды при 30°С в течение 16 ч. Разбавляли суспензию в YPD до ОП600 0.2 и конечного объема 10 мл и выращивали культуру до ОП600 0-8 в течение 4 ч. Суспензию клеток центрифугировали 5 мин при 500 g, выливали супернатант, ресуспендировали в 10 мл раствора I из набора для трансформации EasyComp Transformation Kit, вновь центрифугировали и ресуспендировали осадок в растворе I. Аликвоты компетентных клеток по 50-200 мкл разливали в стерильные пробирки объемом 1.5 мл, которые хранили при температуре -90°С до использования.Yeast cells were prepared for transformation. Cultivation and freezing of cells of Pichia pastoris strain SMD1163, defective in several yeast proteases, was carried out, which ensures the stability of the secreted protein. The cells were seeded under sterile conditions on agar in YPD medium (1% yeast extract, 2% peptone, 2% glucose, 1 mM dithiothreitol), cultured at 30 ° C, then subcultured into suspension and cultured for 16 h. resuspended in YPD medium supplemented with 15% glycerol and frozen at -86 ° C. To obtain competent cells, cell colonies were preliminarily grown on an agar plate in YPD medium at 30 ° C for two days. Then the contents of one colony were grown in 10 ml of YPD medium at 30 ° C for 16 h. The suspension was diluted in YPD to OD 600 0.2 and a final volume of 10 ml, and the culture was grown to OD 600 0-8 for 4 h. The cell suspension was centrifuged 5 min at 500 g, the supernatant was poured out, resuspended in 10 ml of solution I from the EasyComp Transformation Kit, centrifuged again, and the pellet was resuspended in solution I. temperature of -90 ° C before use.

Для трансформации использовали набор EasyComp Transformation Kit, входящий в состав Pichia Easy Select Kit (Invitrogen), реакцию проводили по инструкции к набору. Полученную суспензию клеток рассевали в стерильную чашку на агаровый гель, приготовленный на среде YPD с добавлением 1M сорбитола и антибиотика ампициллина в конечной концентрации 100 мкг/мл. Через 3 суток получили несколько десятков колоний на чашку. Клетки из выросших колоний переносили на чашку с MMD (minimal medium dextrose)-агаром и культивировали чашку 2 дня при 30°С.The EasyComp Transformation Kit included in the Pichia Easy Select Kit (Invitrogen) was used for transformation; the reaction was carried out according to the instructions for the kit. The resulting cell suspension was plated into a sterile dish on an agar gel prepared on YPD medium supplemented with 1M sorbitol and the antibiotic ampicillin at a final concentration of 100 μg / ml. After 3 days, several dozen colonies were obtained per dish. Cells from the grown colonies were transferred onto a plate with MMD (minimal medium dextrose) agar and cultured for 2 days at 30 ° C.

Клетки выросших на селективной среде колоний переносили в колбы и культивировали в 5 мл среды MGY на качалке (250 об/мин.) в течение 1 суток до ОП600 5. После этого клетки осаждали центрифугированием при 3000 g 10 мин. Контроль экспрессии целевого гена осуществляли методом SDS-PAGE.The cells of the colonies grown on the selective medium were transferred into flasks and cultured in 5 ml of MGY medium on a shaker (250 rpm) for 1 day until OD 600 5. After that, the cells were pelleted by centrifugation at 3000 g for 10 min. Control of the target gene expression was performed by SDS-PAGE.

После осаждения клеток питательную среду фильтровали (диаметр пор 45 мкм), затем добавляли Трис-HCl рН 6.0 до конечной концентрации 20 мМ. Среду культивирования, содержащую гибридный белок, концентрировали в 5-10 раз, используя концентраторы для белков с молекулярной массой более 10 кДа фирмы Millipore.After the cells were precipitated, the culture medium was filtered (pore diameter 45 μm), then Tris-HCl pH 6.0 was added to a final concentration of 20 mM. The culture medium containing the fusion protein was concentrated 5-10 times using Millipore concentrators for proteins with a molecular weight of more than 10 kDa.

После концентрирования препарат гибридного белка нагревали на водяной бане до кипения (t=100°C) и кипятили 2 мин, после чего центрифугировали при 4°С, 15000xg 15 мин.After concentration, the fusion protein preparation was heated in a water bath to boiling (t = 100 ° C) and boiled for 2 min, after which it was centrifuged at 4 ° C, 15000xg for 15 min.

Проводили ионообменную хроматографию на КМ-сефарозе. Колонку с КМ-сефарозой уравновешивали буфером, содержащим 20 мМ Трис-HCl рН 6.0. Препарат гибридного белка наносили со скоростью 60 мл/ч. Колонку промывали 20 мМ Трис-HCl рН 6.0; 20 мМ Трис-HCl рН 6.0, 200 мМ NaCl. Элюцию проводили 20 мМ Трис-HCl рН 6.0, 1 М NaCl и собирали фракции по 1 мл.Ion exchange chromatography was carried out on CM-Sepharose. The column with CM-Sepharose was equilibrated with a buffer containing 20 mM Tris-HCl pH 6.0. The fusion protein preparation was applied at a rate of 60 ml / h. The column was washed with 20 mM Tris-HCl pH 6.0; 20 mM Tris-HCl pH 6.0, 200 mM NaCl. Elution was performed with 20 mM Tris-HCl pH 6.0, 1 M NaCl, and fractions of 1 ml were collected.

Препарат полученного гибридного белка разбавляли в 2 раза, добавляли фосфат рН 8.0 до концентрации 50 мМ и наносили на колонку. После промывки колонки буфером нанесения балластные белки удаляли промывкой раствором 20 мМ имидазола в том же буфере. Белок элюировали раствором, содержащим 200 мМ имидазола.The preparation of the obtained fusion protein was diluted 2 times, phosphate pH 8.0 was added to a concentration of 50 mM, and applied to the column. After washing the column with loading buffer, ballast proteins were removed by washing with 20 mM imidazole solution in the same buffer. The protein was eluted with a solution containing 200 mM imidazole.

- 12 037848- 12 037848

В результате были получены препараты гибридных белков с чистотой свыше 95%. Выявлено наличие на электрофореграммах полос, соответствующих по молекулярной массе целевым белкам. Для полученных штаммов характерен высокий уровень экспрессии таргетных белков.As a result, preparations of hybrid proteins with a purity of over 95% were obtained. The presence of bands on the electropherograms corresponding to the molecular weight of the target proteins was revealed. The resulting strains are characterized by a high level of expression of targeted proteins.

3.2. Получение высокоочищенных гибридных белков с использованием клеток млекопитающих.3.2. Obtaining highly purified fusion proteins using mammalian cells.

На N-конце аминокислотной последовательности каждого гибридного белка поместили сигнальную последовательность ТРА (tissue-type plasminogen activator isoform 1 preproprotein [Homo sapiens], NCBI Reference Sequence: NP_000921.1). Перевели аминокислотные последовательности рассчитанных гибридных белков в нуклеотидные, одновременно проведя кодонную оптимизацию для экспрессии в клетках млекопитающих (СНО) в ручном режиме и добавив фланкирующие ген сайты рестрикции и последовательность Козака. Синтезировали рассчитанные гены химически.The TPA signal sequence (tissue-type plasminogen activator isoform 1 preproprotein [Homo sapiens], NCBI Reference Sequence: NP_000921.1) was placed at the N-terminus of the amino acid sequence of each fusion protein. We converted the amino acid sequences of the calculated fusion proteins into nucleotide ones, simultaneously performing codon optimization for expression in mammalian cells (CHO) in manual mode and adding restriction sites flanking the gene and the Kozak sequence. The calculated genes were synthesized chemically.

Клонировали синтезированный ген в векторе pcDNA3.1(+) по инструкции к вектору. На основе клеток E.coli DH10 B/R был создан штамм-продуцент данной плазмидной ДНК, по описанному в п.4.1.1. протоколу.The synthesized gene was cloned into the pcDNA3.1 (+) vector according to the instructions for the vector. On the basis of E. coli DH10 B / R cells, a producing strain of this plasmid DNA was created, as described in clause 4.1.1. protocol.

Трансфекцию клеток млекопитающих созданными плазмидами проводили методом кальцийфосфатного осаждения.Transfection of mammalian cells with the created plasmids was carried out by the method of calcium phosphate precipitation.

Для проведения трансформации клеток млекопитающих (СНО) плазмидными ДНК клетки высевали в 12-луночные планшеты (Costar, США) с плотностью посева 5х104 кл/см2. На следующий день для синхронизации клеточных делений культуральную среду заменяли. Через 3 ч к клеткам добавляли плазмидную ДНК, осажденную фосфатом кальция. Для приготовления осадка 250 мкл раствора, содержащего 50 мкг ДНК в 250 мМ CaCl2, медленно смешивали с 250 мкл раствора (1,64% NaCl, 1,13% HEPES рН 7,12 и 0,04% Na2HPO4). После 24 ч инкубации при 37°С в атмосфере 5% СО2 среду заменяли на аналогичную, содержащую 100 мкг/мл неомицина для селекции клонов, содержащих плазмиды со вставкой таргетного гена и, следовательно, экспрессирующих гибридные белки, селекцию проводили в течение 20 суток, в лунках, содержащих живые клетки, меняли среду (при этом предыдущую культуральную среду не выливали, а использовали для определения количества секретируемых белков методом ИФА), а еще через сутки клетки снимали с подложки и проводили анализ на экспрессию трансформированных генов. Анализ эффективности трансфекции проводили на проточном цитофлуориметре EPICS XL Beckman Coulter (Beckman Coulter, США).To transform mammalian cells (CHO) with plasmid DNA, the cells were seeded in 12-well plates (Costar, USA) with a seeding density of 5x10 4 cells / cm 2 . The next day, the culture medium was changed to synchronize cell division. After 3 h, calcium phosphate-precipitated plasmid DNA was added to the cells. To prepare a precipitate, 250 μl of a solution containing 50 μg of DNA in 250 mM CaCl 2 was slowly mixed with 250 μl of a solution (1.64% NaCl, 1.13% HEPES pH 7.12, and 0.04% Na 2 HPO 4 ). After 24 h of incubation at 37 ° C in an atmosphere of 5% CO 2, the medium was replaced with a similar medium containing 100 μg / ml of neomycin for selection of clones containing plasmids with the insertion of the target gene and, therefore, expressing hybrid proteins, the selection was carried out for 20 days, in the wells containing live cells, the medium was changed (in this case, the previous culture medium was not poured out, but was used to determine the amount of secreted proteins by ELISA), and after another day the cells were removed from the substrate and analyzed for the expression of the transformed genes. Transfection efficiency was analyzed using an EPICS XL Beckman Coulter flow cytometer (Beckman Coulter, USA).

Уровень гибридных белков в культуральной среде полученных стабильных трансфектом линии СНО оценивали с использованием стандартного твердофазного ИФА.The level of fusion proteins in the culture medium of the obtained stable transfect line CHO was assessed using standard solid phase ELISA.

В результате клонирований были получены стабильные трансфектомы СНО, которые накапливали для криоконсервирования и наработки опытной партии гибридных белков. Продуктивность созданных трансфектом СНО, экспрессирующих гибридные белки, составила 420-540 мкг/107 клеток/день.As a result of cloning, stable CHO transfectomes were obtained, which were accumulated for cryopreservation and production of an experimental batch of fusion proteins. The productivity of transfected CHO expressing fusion proteins was 420-540 μg / 10 7 cells / day.

Культивирование клеток-продуцентов осуществляли с использованием биореактора BIOSTAT® Bplus и автоклавированной среды IMDM с добавлением 45 г DFBS (0,5%) и 25,8 г (100 мМ) сульфата цинка семиводного (ZnSO4 х 7Н2О) на 9 л среды. Задавали рабочий режим: температура 37°С, рН 6,9-7,2, концентрация кислорода 50% насыщения воздуха. После достижения заданного режима производили засев биореактора, для чего в асептичных условиях в него вводили посевной материал. Время культивирования составляло 3 суток.Cultivation of producer cells was carried out using a BIOSTAT® Bplus bioreactor and an autoclaved IMDM medium supplemented with 45 g of DFBS (0.5%) and 25.8 g (100 mM) of zinc heptahydrate (ZnSO 4 x 7H2O) per 9 liters of medium. The operating mode was set: temperature 37 ° C, pH 6.9-7.2, oxygen concentration 50% of air saturation. After reaching the specified mode, the bioreactor was inoculated, for which the inoculum was introduced into it under aseptic conditions. The cultivation time was 3 days.

По окончании культивирования культуральную жидкость фильтровали через стерильную капсулу Sartopure (Sartorius, Германия), с диаметром пор 1,2 мкм, со скоростью 1 л/мин. Затем осветленную жидкость концентрировали на системе Viva Flow 200 (Sartorius, Германия) с использованием фильтра. Концентрирование проводили до достижения общего объема - 200 мл.At the end of the cultivation, the culture fluid was filtered through a sterile Sartopure capsule (Sartorius, Germany), with a pore diameter of 1.2 μm, at a rate of 1 L / min. Then the clarified liquid was concentrated on a Viva Flow 200 system (Sartorius, Germany) using a filter. Concentration was carried out until a total volume of 200 ml was reached.

Хроматографическую очистку проводили в два этапа, с использованием стерильных растворов. На первом этапе использовали систему BioLogic DuoFlow Pathfinder (Bio-Rad) с автоматическим коллектором фракций BioFract и полупрепаративную хроматографическую колонку YMC TriArt, 250x4,6 мм, сорбент С18. Перед началом работы колонку уравновешивали с помощью 200 мл буфера (1 кг воды для инъекций и 1 г кислоты трифторуксусной) в ручном режиме через насос хроматографа на скорости 2 мл/мин.Chromatographic purification was carried out in two stages using sterile solutions. At the first stage, a BioLogic DuoFlow Pathfinder (Bio-Rad) system with an automatic BioFract fraction collector and a YMC TriArt semi-preparative chromatographic column, 250x4.6 mm, C18 sorbent were used. Before starting work, the column was equilibrated using 200 ml of buffer (1 kg of water for injection and 1 g of trifluoroacetic acid) in manual mode through a chromatograph pump at a rate of 2 ml / min.

Подготовленный материал в объеме 200 мл вносили в хроматограф через насос хроматографа на скорости 0,5 мл/мин. Элюцию производили буфером (2 кг ацетонитрила, 2 г кислоты трифторуксусной) со скоростью 0,5 мл в минуту. Собирали фракцию в максимуме поглощения при 260 нм. Объем фракции составил примерно 500 мл.The prepared material in a volume of 200 ml was introduced into the chromatograph through the chromatograph pump at a rate of 0.5 ml / min. Elution was performed with a buffer (2 kg of acetonitrile, 2 g of trifluoroacetic acid) at a rate of 0.5 ml per minute. Collected the fraction at the maximum absorption at 260 nm. The fraction volume was approximately 500 ml.

Второй этап очистки выполняли с использованием гель-хроматографической колонки BioSil SEC 125-5, 300x7,8 мм. Предварительно колонку уравновешивали 0,02 М PBS-буфером. Полученный материал вносили в хроматограф через насос хроматографа на скорости 0,5 мл/мин. Элюцию производили буфером (0,6 М раствор NaCl) с градиентом концентрации от 0,1 до 0,6 М. Собирали фракцию, имеющую поглощение при А280 нм не менее 3.4 оптических единиц. Фракцию собирали во флаконы. Объем получаемого раствора для каждого препарата белка составил примерно 1 л с концентрацией гибридного белка 2-2,7 мг на 1 мл.The second stage of purification was carried out using a BioSil SEC 125-5 gel chromatography column, 300x7.8 mm. The column was pre-equilibrated with 0.02 M PBS buffer. The resulting material was introduced into the chromatograph through the chromatograph pump at a rate of 0.5 ml / min. Elution was performed with a buffer (0.6 M NaCl solution) with a concentration gradient from 0.1 to 0.6 M. A fraction was collected with an absorption at A280 nm of at least 3.4 optical units. The fraction was collected in vials. The volume of the resulting solution for each protein preparation was approximately 1 L with a fusion protein concentration of 2-2.7 mg per 1 ml.

Гибридные белки согласно изобретению возможно получить с использованием также других клетокThe fusion proteins according to the invention can also be obtained using other cells

- 13 037848 млекопитающих, например HEK293, COS.- 13,037848 mammals, eg HEK293, COS.

3.3. Получение высокоочищенных гибридных белков с использованием растений.3.3. Obtaining highly purified hybrid proteins using plants.

Перевели аминокислотные последовательности рассчитанных гибридных белков в нуклеотидные, одновременно проведя кодонную оптимизацию для экспрессии в клетках Nicotiana benthamiana с использованием программы http://molbiol.ru/scripts/01_19.html и добавив фланкирующие ген области по инструкции к вектору для клонирования. Синтезировали рассчитанные гены химически и клонировали в эукариотическом экспрессионном векторе pTRV1. Возможно использовать и вирусный вектор (например, описанный в статье Комарова Т.В., Скулачев М.В., Зверева А.С., Шварц A.M., Дорохов Ю.Л., Атабеков И.Г. (2006) Новый вирус-вектор для эффективной продукции целевых белков в растениях. Биохимия, 71(8), 1043-1049).We converted the amino acid sequences of the calculated hybrid proteins into nucleotide ones, simultaneously carrying out codon optimization for expression in Nicotiana benthamiana cells using the program http://molbiol.ru/scripts/01_19.html and adding the gene flanking regions according to the instructions for the cloning vector. The calculated genes were synthesized chemically and cloned into the pTRV1 eukaryotic expression vector. It is also possible to use a viral vector (for example, described in the article Komarov T.V., Skulachev M.V., Zverev A.S., Shvarts AM, Dorokhov Yu.L., Atabekov I.G. (2006) New virus vector for efficient production of target proteins in plants Biochemistry, 71 (8), 1043-1049).

Полученный вектор вводили в штамм Agrobaterium tumefaciens GV3101, который использовали для инфильтрации листьев N. benthamiana. Полученный штамм Agrobaterium tumefaciens, несущий гибридный ген, культивировали в течение 12 ч при 30°С в шейкере. Клетки (1,5 мл) осаждали центрифугированием (4000g, 5 мин), осадок ресуспендировали в буфере (1,5 мл: 10 мМ MgCl2, 10 мМ MES (рН 5.5)), ОП600 доводили до 0,2. Наносили суспензию агробактерий шприцом без иглы на листья растущих растений N. benthamiana. Наблюдали максимальный уровень синтеза белков на 7-11 сутки после инфильтрации.The resulting vector was introduced into the Agrobaterium tumefaciens GV3101 strain, which was used for infiltration of N. benthamiana leaves. The resulting Agrobaterium tumefaciens strain carrying the hybrid gene was cultured for 12 h at 30 ° C in a shaker. Cells (1.5 ml) was pelleted by centrifugation (4000g, 5 min), the pellet was resuspended in buffer (1.5 ml of 10 mM MgCl 2, 10 mM MES (pH 5.5)), OD 600 was adjusted to 0.2. A suspension of Agrobacteria was applied with a syringe without a needle to the leaves of growing N. benthamiana plants. The maximum level of protein synthesis was observed on days 7-11 after infiltration.

Экспрессию гибридных белков в клетках листьев растений-продуцентов анализировали с использованием электрофореза в ПААГ с ДДС Na. Фрагмент листа растирали в буфере (10 мМ KCl, 50 мМ Трис рН 8.0, 5 мМ MgCl2, 10 мМ β-меркаптотанол, 0.4 М сахароза, 10% глицерин) на 10 день после заражения. Полученный экстракт подвергали центрифугированю (14000g, 10 мин), осадок и супернатант анализировали с использованием SDS-ПААГ. На электрофореграмме выявлены белки, соответствующие по молекулярному весу гибридным белкам согласно изобретению, в мембранной фракции клеток. В контроле, растениях, которые не подвергались трансформации, соответствующие белки не выявлены. Выход белков составлял около 12-14% фракции нерастворимых белков.The expression of fusion proteins in the leaf cells of producing plants was analyzed using SDS Na electrophoresis in PAGE. The leaf fragment was triturated in buffer (10 mM KCl, 50 mM Tris pH 8.0, 5 mM MgCl 2 , 10 mM β-mercaptotanol, 0.4 M sucrose, 10% glycerol) on day 10 after infection. The obtained extract was subjected to centrifugation (14000g, 10 min), the pellet and supernatant were analyzed using SDS-PAGE. The electrophoretogram revealed proteins corresponding in molecular weight to the hybrid proteins according to the invention in the membrane fraction of cells. In the control, plants that did not undergo transformation, the corresponding proteins were not identified. The protein yield was about 12-14% of the fraction of insoluble proteins.

Исходя из полученных результатов, заявляемые гибридные белки возможно получить с использованием и прокариотических, и эукариотических клеточных систем, высокоочищенный препарат каждого белка можно получить с использованием различных типов очистки белка. Приведенные условия выделения и очистки подбирались экспериментальным путем и могут варьировать в известных среднему специалисту в этой области значениях.Based on the results obtained, the claimed hybrid proteins can be obtained using both prokaryotic and eukaryotic cell systems, a highly purified preparation of each protein can be obtained using various types of protein purification. The isolation and purification conditions given were selected experimentally and may vary within the values known to the average person skilled in the art.

Пример 4. Получение высокоочищенных генетических конструкций согласно изобретениюExample 4. Obtaining highly purified genetic constructs according to the invention

Перевели аминокислотные последовательности рассчитанных гибридных белков в нуклеотидные, одновременно проведя кодонную оптимизацию для экспрессии в клетках млекопитающих с использованием программы http://molbiol.ru/scripts/01_19.html и добавив фланкирующие ген сайты рестрикции и последовательность Козака. Синтезировали рассчитанные гены химически.We converted the amino acid sequences of the calculated hybrid proteins into nucleotide ones, simultaneously carrying out codon optimization for expression in mammalian cells using the program http://molbiol.ru/scripts/01_19.html and adding the restriction sites flanking the gene and the Kozak sequence. The calculated genes were synthesized chemically.

4.1. Получение плазмидной ДНК, кодирующей гибридный белок по изобретению (варианты)4.1. Obtaining plasmid DNA encoding a fusion protein according to the invention (variants)

4.1.1. Создание штамма-продуцента плазмидной ДНК4.1.1. Creation of a plasmid DNA producer strain

Полученные гены помещали в эукариотические экспрессионные вектора pVAX1 (Invitrogen), либо pcDNA3.1+ (Invitrogen) по рестрикционным сайтам, фланкирующим таргетные гены, по инструкции к вектору.The resulting genes were placed into eukaryotic expression vectors pVAX1 (Invitrogen) or pcDNA3.1 + (Invitrogen) at restriction sites flanking the target genes according to the instructions for the vector.

Для создания штамма-продуцента использовали клетки E.coli штамма DH10B/R (F-mcrA, Δ(mrrhsdRMS-mcrBC), φ80dlacZΔM 15, ΔlacX74, deoR, recA1, endA1, araD139, Δ(ara,leu)769, galU, galKλ-, rpsL, nupG) полученными плазмидными ДНК методом электропорации с использованием электропоратора MicroPulser (BioRad). Данный штамм не содержит метилазу, что позволяет минимизировать возможность возникновения мутаций в ДНК, в том числе в клонированном в плазмиде, поддерживаемой в данном штамме, гене. К 12 мкл компетентных клеток добавляли 1 мкл диализованной лигазной смеси, помещали между электродами порационной ячейки и обрабатывали импульсом тока.Coli cells of DH10B / R strain (F-mcrA, Δ (mrrhsdRMS-mcrBC), φ80dlacZΔM 15, ΔlacX74, deoR, recA1, endA1, araD139, Δ (ara, leu) 769, galU, galK -, rpsL, nupG) obtained plasmid DNA by electroporation using a MicroPulser electroporator (BioRad). This strain does not contain methylase, which makes it possible to minimize the possibility of mutations in DNA, including in the gene cloned in a plasmid maintained in this strain. To 12 μl of competent cells, 1 μl of dialyzed ligase mixture was added, placed between the electrodes of the pore cell, and treated with a current pulse.

После трансформации клетки помещали в 1 мл SOC-среды (2% бактотриптон, 0.5% дрожжевой экстракт, 10 мМ NaCl, 2.5 мМ KCl, 10 мМ MgCl2, 10 мМ MgSO4, 20 мМ глюкоза) и инкубировали в течение 40 мин при +37°С.After transformation, the cells were placed in 1 ml of SOC medium (2% bactotrypton, 0.5% yeast extract, 10 mM NaCl, 2.5 mM KCl, 10 mM MgCl 2 , 10 mM MgSO 4 , 20 mM glucose) and incubated for 40 min at + 37 ° C.

Проводили выявление клонов клеток E.coli, содержащих полученную плазмидную ДНК, на селективной среде, содержащей LB-агар, 50 мкг/мл канамицина, либо ампициллина соответственно.Identification of clones of E. coli cells containing the obtained plasmid DNA was carried out on a selective medium containing LB-agar, 50 μg / ml of kanamycin or ampicillin, respectively.

Из выросших клонов выделяли плазмидную ДНК. Выделение плазмидной ДНК проводили с использованием набора Wizard Minipreps DNA Purification System (Promega, США). Очищенную рекомбинантную плазмидную ДНК проверяли с помощью секвенирования.Plasmid DNA was isolated from the grown clones. Isolation of plasmid DNA was performed using the Wizard Minipreps DNA Purification System kit (Promega, United States). Purified recombinant plasmid DNA was verified by sequencing.

Секвенирование клонированных фрагментов проводили по методу Сэнджера с использованием набора Applied Biosystems BigDye® Terminator (BDT) v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, США) по прилагающейся к нему инструкции. Для мечения продуктов реакции использовали меченные флуоресцентным красителем ddNTP, причем каждому ddNTP соответствовал свой краситель. Для секвенирования использовали немеченные специфические для плазмид праймеры. Проводили ПЦР-реакцию, затем реакционную смесь очищали от свободных меченых ddNTP по инструкции к набору BigDye X- 14 037848The cloned fragments were sequenced according to the Sanger method using the Applied Biosystems BigDye® Terminator (BDT) v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, USA) according to the instructions supplied with it. For labeling the reaction products, ddNTPs labeled with a fluorescent dye were used, with each ddNTP corresponding to its own dye. Unlabeled plasmid-specific primers were used for sequencing. A PCR reaction was carried out, then the reaction mixture was purified from free labeled ddNTPs according to the instructions for the BigDye X-14 kit 037848

Terminator Purification Kit (Applied Biosystems, США) и разделяли продукты реакции секвенирования с использованием капиллярного секвенатора Applied Biosystems 3500/3500xL Genetic Analyzer (AppliedTerminator Purification Kit (Applied Biosystems, USA) and the sequencing reaction products were separated using an Applied Biosystems 3500 / 3500xL Genetic Analyzer (Applied

Biosystems, США) и реактива 3500/3500xL Genetic Analyzer Polymer POP-6™ (Applied Biosystems,Biosystems, USA) and 3500 / 3500xL Genetic Analyzer Polymer POP-6 ™ reagent (Applied Biosystems,

США).USA).

Результаты разделения продуктов реакции секвенирования регистрировались путем сканирования лазером и детекции четырех флуоресцентных красителей, включенных во все типы ddNTP.The results of the separation of the sequencing reaction products were recorded by laser scanning and detection of four fluorescent dyes included in all types of ddNTPs.

Компьютерный анализ последовательностей ДНК проводили с помощью персонального компьютера с использованием программ Chromas и BioEdit. Нуклеотидные последовательности исследованных фрагментов ДНК были выровнены относительно рассчитанных, была продемонстрирована идентичность синтезированных фрагментов рассчитанным. В результате были отобраны клоны клеток E.coli, содержащие полноразмерные последовательности таргетных генов в составе плазмид последовательности ДНК, кодирующие гибридные белки.Computer analysis of DNA sequences was performed using a personal computer using the Chromas and BioEdit programs. The nucleotide sequences of the studied DNA fragments were aligned relative to the calculated ones, the identity of the synthesized fragments with the calculated ones was demonstrated. As a result, clones of E. coli cells were selected containing full-length sequences of target genes as part of plasmids, DNA sequences encoding fusion proteins.

4.1.2. Наработка плазмидной ДНК, кодирующей гибридный белок (варианты)4.1.2. Production of plasmid DNA encoding a fusion protein (variants)

Отдельную колонию E.coli, выращенную на LB-агаре в чашке Петри с добавлением канамицина, либо ампициллина, помещали в 10 мл селективной среды. Клетки растили в течение 12 ч. при +37°С в условиях постоянного перемешивания (250 об/мин). Полученные клетки собирали центрифугированием при 4000g. Дальнейшее выделение и очистку плазмидной ДНК осуществляли с использованием набора EndoFree Plasmid Mega Kit (Qiagen), позволяющего получить апирогенную ДНК. Выделенную плазмидную ДНК анализировали электрофорезом в 0,8%-ном агарозном геле, измеряли ее концентрацию с помощью флуориметрии. Выход плазмидной ДНК составил от 3,1 мг до 4,7 мг из 1 л питательной среды.A separate colony of E. coli grown on LB-agar in a Petri dish supplemented with kanamycin or ampicillin was placed in 10 ml of selective medium. The cells were grown for 12 h at + 37 ° C under constant stirring (250 rpm). The resulting cells were harvested by centrifugation at 4000g. Further isolation and purification of plasmid DNA was carried out using the EndoFree Plasmid Mega Kit (Qiagen), which allows to obtain pyrogen-free DNA. The isolated plasmid DNA was analyzed by electrophoresis in 0.8% agarose gel, its concentration was measured using fluorimetry. The yield of plasmid DNA ranged from 3.1 mg to 4.7 mg from 1 liter of culture medium.

4.2. Получение вектора на основе аденоассоциированного вируса, кодирующего гибридный белок по изобретению (варианты)4.2. Obtaining a vector based on an adeno-associated virus encoding a fusion protein according to the invention (variants)

Полученные гены помещали в вектор на основе аденоассоциированного вируса pAAVK-EF1a-MCS (System Biosciences (SBI)), на основе которого создавали штамм-продуцент данного вектора, используя клетки E.coli (RecA-), далее выделяли вектор для использования у млекопитающих, все по инструкции к вектору. Выход вектора составил от 2 до 3,2 мг из 1 л питательной среды.The resulting genes were placed into a vector based on the adeno-associated virus pAAVK-EF1a-MCS (System Biosciences (SBI)), on the basis of which a producing strain of this vector was created using E. coli cells (RecA - ), then the vector was isolated for use in mammals, all according to the instructions for the vector. The output of the vector was from 2 to 3.2 mg from 1 liter of nutrient medium.

4.3. Получение короткой линейной конструкции, кодирующей гибридный белок по изобретению (варианты)4.3. Obtaining a short linear construct encoding a fusion protein according to the invention (variants)

Для наработки короткой линейной конструкции использовали полученную по п.4.1. плазмидную ДНК. С использованием специфичных праймеров и ПЦР амплифицировали фрагмент плазмидной ДНК, содержащий сигналы инициации транскрипции, промотор, сигналы инициации трансляции, старт-кодон, гибридный ген, 1 или 2 стоп-кодона, терминирующие транскрипцию последовательности, регуляторные последовательности.To develop a short linear design, the one obtained in clause 4.1 was used. plasmid DNA. Using specific primers and PCR, a fragment of plasmid DNA was amplified containing transcription initiation signals, a promoter, translation initiation signals, a start codon, a fusion gene, 1 or 2 stop codons, transcription termination sequences, and regulatory sequences.

Амплификацию указанной последовательности проводили в объеме 50 мкл, в тонкостенных полипропиленовых пробирках объемом 650 мкл, содержащих 5 мкл 10-кратного буфера Taq (700 mM ТрисHCl, рН 8.6/ 25°С, 166 mM (NH4)2SO4), 5 мкл MgCl2 (1.25 мМ), 1 мкл дНТФ, 31,5 мкл воды, 1 мкл прямого и 1 мкл обратного праймеров, 5 мкл плазмидной ДНК и 0,5 мкл полимеразы Taq (Fermentas, Литва).Amplification of this sequence was carried out in a volume of 50 μl, in thin-walled polypropylene tubes with a volume of 650 μl containing 5 μl of 10-fold Taq buffer (700 mM TrisHCl, pH 8.6 / 25 ° С, 166 mM (NH 4 ) 2 SO 4 ), 5 μl MgCl 2 (1.25 mM), 1 μl dNTP, 31.5 μl water, 1 μl forward and 1 μl reverse primers, 5 μl plasmid DNA, and 0.5 μl Taq polymerase (Fermentas, Lithuania).

Реакционную смесь прогревали 5 мин при 95°С для денатурации ДНК. Для предотвращения испарения на реакционную смесь объемом 50 мкл наслаивали 30 мкл минерального масла Bayol F (Sigma, США). Реакцию амплификации проводили в термоциклере С1000 Thermal Cycler (Bio-Rad, США). Проводили 35 циклов: 95°С - 20 с, 50-62°С (в зависимости от прйамеров) - 20 с, 72°С - 1 мин. Для достраивания образовавшихся цепей ДНК проводили дополнительный цикл: 5 мин при 72°С.The reaction mixture was heated for 5 min at 95 ° C to denature the DNA. To prevent evaporation, 30 μL of Bayol F mineral oil (Sigma, USA) was layered on the reaction mixture with a volume of 50 μL. The amplification reaction was carried out in a C1000 Thermal Cycler (Bio-Rad, USA). 35 cycles were carried out: 95 ° С - 20 s, 50-62 ° С (depending on the dimensions) - 20 s, 72 ° С - 1 min. To complete the resulting DNA strands, an additional cycle was performed: 5 min at 72 ° C.

Результат ПЦР анализировали электрофорезом в агарозном геле. При положительном результате проводили препаративный электрофорез.The PCR result was analyzed by agarose gel electrophoresis. If the result was positive, preparative electrophoresis was performed.

Амплифицированные фрагменты ДНК концентрировали и очищали при помощи препаративного электрофореза в 1,2% агарозном геле (Gibko BRL, США). Пробу смеси после проведения ПЦР смешивали с шестикратным буфером (0,25% бромфеноловый синий, 30% глицерин) (ThermoScientific, США) и наносили на гель, по 18 мкл в лунку. Электрофорез проводили в горизонтальном аппарате в буфере ТАЕ (40 мМТрис-ацетат, 2 мМ ЭДТА рН 8,0, 0,5 мкг/мл бромистого этидия) при напряжении 5-10 В/см. Результат разделения ДНК регистрировали в проходящем УФ-свете (302 нм) трансиллюминатора Macrovue (LKB, Швеция). Длину амплифицированного фрагмента определяли по логарифмической зависимости подвижности ДНК от длины фрагментов в маркере. В качестве маркеров использовали фирменную смесь фрагментов ДНК GeneRuler 1000 bp DNA Ladder(Fermentas, Литва). Участок агарозы, содержащий полосу ДНК необходимого размера, вырезали, и фрагмент ДНК очищали с помощью набора DNA&Gel Band Purification Kit (GE Healthcare, Великобритания) в соответствии с инструкцией. Использовали выделенную короткую линейную конструкцию у млекопитающих.The amplified DNA fragments were concentrated and purified by preparative electrophoresis in 1.2% agarose gel (Gibko BRL, USA). After PCR, a sample of the mixture was mixed with a six-fold buffer (0.25% bromophenol blue, 30% glycerol) (ThermoScientific, USA) and applied to the gel, 18 μL per well. Electrophoresis was performed in a horizontal apparatus in TAE buffer (40 mM Tris-acetate, 2 mM EDTA pH 8.0, 0.5 μg / ml ethidium bromide) at a voltage of 5-10 V / cm. The result of DNA separation was recorded in transmitted UV light (302 nm) of a Macrovue transilluminator (LKB, Sweden). The length of the amplified fragment was determined from the logarithmic dependence of the DNA mobility on the length of the fragments in the marker. The proprietary mixture of DNA fragments GeneRuler 1000 bp DNA Ladder (Fermentas, Lithuania) was used as markers. A section of agarose containing a DNA band of the required size was excised, and the DNA fragment was purified using the DNA & Gel Band Purification Kit (GE Healthcare, UK) according to the instructions. An isolated mammalian short linear construct was used.

Пример 5. Выявление регенераторного эффекта гибридных белков по изобретениюExample 5. Determination of the regenerative effect of fusion proteins according to the invention

Коллаген-индуцированный артрит крыс является моделью ревматоидного артрита человека. Данный тип артрита у крыс вызывали введением нативного гетерологичного коллагена II типа цыплячьего в составе неполного адъюванта Фрейнда. Мишенью для такой аутоиммунной атаки является коллаген II типа. При коллаген-индуцированном артрите ведущая роль в реализации эффекторных реакций принад- 15 037848 лежит аутоантителам к коллагену (подробное описание моделей: Kleinau S., 1991, Громыко, Грицук,Collagen-induced arthritis in rats is a model of human rheumatoid arthritis. This type of arthritis in rats was induced by the introduction of native heterologous type II chicken collagen as part of Freund's incomplete adjuvant. Type II collagen is the target of this autoimmune attack. In collagen-induced arthritis, the leading role in the implementation of effector reactions belongs to autoantibodies to collagen (detailed description of the models: Kleinau S., 1991, Gromyko, Gritsuk,

2012 г.).2012).

Исследовали гибридные белки по изобретению, при введении одного белка и при введении смеси белков, при пероральном введении, а также при парентеральном введении. Результаты оценивали, анализируя гистологические срезы суставов, микроскопией.Investigated hybrid proteins according to the invention, with the introduction of a single protein and with the introduction of a mixture of proteins, with oral administration, as well as with parenteral administration. The results were evaluated by analyzing histological sections of the joints, microscopy.

5.1. Исследование регенераторного потенциала препарата на основе от одного гибридного белка (варианты) при парентеральном введении5.1. Investigation of the regenerative potential of a drug based on one hybrid protein (variants) for parenteral administration

5.1.1. Введение в околосуставные ткани5.1.1. Introduction to periarticular tissue

После формирования артрита крысам вводили гибридный белок (варианты), на основе компонентов A, B/C/D/J, и в некоторых вариантах дополнительно F/G и/или H/I, компоненты в вариантах белка представлены в разной очередности и соединены компонентом Е, все компоненты приведены на фиг. 1, либо смесь на их основе, в количестве 20 мкг белка локально - в околосуставные ткани, преимущественно в мышцы, что соответствует дозе для человека 0,1 мг. Введение осуществляли ежедневно в течение семи дней. Начиная с 6 дня, анализировали морфологию суставов в течение 21 дня. В качестве отрицательного контроля использовали физиологический раствор. Получили достоверную картину восстановления хряща при использовании всех исследуемых гибридных белков, по сравнению с контролем, при этом наилучшие показатели среди групп с введением одного гибридного белка наблюдали в группе AEJ, групп с введением от двух гибридных белков -в группе AEJ+JEA, с небольшим отрывом - в группе AEC+AEB+DEA+AEJ, компоненты приведены на фиг. 1. Гибридные белки, дополнительно содержащие компонент(ы) из F/G и/или H/I, в основном, оказывали действие, сравнимое с таковым белков аналогичной структуры, не содержащих данных доменов, то есть вызывали регенерацию поврежденного хряща, более слабо выраженное в случае содержания двух дополнительных доменов.After the formation of arthritis, rats were injected with a fusion protein (variants), based on components A, B / C / D / J, and in some variants additionally F / G and / or H / I, the components in the protein variants are presented in different order and connected by the component E, all components are shown in FIG. 1, or a mixture based on them, in an amount of 20 μg of protein locally - in the periarticular tissues, mainly in the muscles, which corresponds to a human dose of 0.1 mg. The introduction was carried out daily for seven days. Starting at day 6, the morphology of the joints was analyzed for 21 days. Saline was used as a negative control. A reliable picture of cartilage recovery was obtained using all the studied fusion proteins, compared with the control, while the best performance among the groups with the introduction of one fusion protein was observed in the AEJ group, the groups with the introduction of two fusion proteins - in the AEJ + JEA group, with a small margin - in the group AEC + AEB + DEA + AEJ, the components are shown in FIG. 1. Hybrid proteins, additionally containing component (s) from F / G and / or H / I, generally had an effect comparable to that of proteins of a similar structure that do not contain these domains, that is, caused the regeneration of damaged cartilage, less pronounced in the case of containing two additional domains.

5.1.2. Системное введение5.1.2. Systemic introduction

После формирования артрита крысам вводили гибридный белок (варианты) на основе компонентов A, B/C/D/J, и в некоторых вариантах дополнительно F/G и/или H/I, компоненты в вариантах белка представлены в разной очередности и соединены компонентом Е, все компоненты приведены на фиг. 1, либо смесь на их основе, в количестве 20-30 мкг белка системно - в хвостовую вену, что соответствует дозе для человека 0,2-0,3 мг. Введение осуществляли ежедневно в течение семи дней. Начиная с 6 дня, анализировали морфологию суставов в течение 21 дня. В качестве отрицательного контроля использовали физиологический раствор. Получили достоверную картину восстановления хряща при использовании всех исследуемых гибридных белков, по сравнению с контролем, при этом наилучшие показатели среди групп с введением одного гибридного белка наблюдали в группе JEA, групп с введением от двух гибридных белков -в группе СЕА с метионином на N-конце белка (без формила)+JEA, с небольшим отрывом - в группе CEA+BEA+JEA, компоненты приведены на фиг. 1. При использовании гибридных белков, содержащих дополнительно компонент(ы) из F/G и/или H/I, наблюдали немного менее выраженную регенерацию хрящей в результате эксперимента, однако после окончания эксперимента наблюдали более длительную циркуляцию данных белков в организме, что возможно обусловило продолжение их действия на восстановительные процессы в хряще.After the formation of arthritis, rats were injected with a fusion protein (variants) based on components A, B / C / D / J, and in some variants additionally F / G and / or H / I, the components in the variants of the protein are presented in different order and connected by component E , all components are shown in FIG. 1, or a mixture based on them, in an amount of 20-30 μg of protein systemically - into the tail vein, which corresponds to a dose for humans of 0.2-0.3 mg. The introduction was carried out daily for seven days. Starting at day 6, the morphology of the joints was analyzed for 21 days. Saline was used as a negative control. A reliable picture of cartilage recovery was obtained using all the studied fusion proteins, compared with the control, while the best performance among the groups with the introduction of one fusion protein was observed in the JEA group, the groups with the introduction of two fusion proteins - in the CEA group with methionine at the N-terminus protein (without formyl) + JEA, with a small margin - in the CEA + BEA + JEA group, the components are shown in Fig. 1. When using fusion proteins containing additional component (s) from F / G and / or H / I, a slightly less pronounced regeneration of cartilage was observed as a result of the experiment, however, after the end of the experiment, a longer circulation of these proteins in the body was observed, which may have caused continuation of their action on the restoration processes in the cartilage.

Наблюдали менее выраженную регенерацию хрящей в результате данного опыта, по сравнению с таковой в опыте, описанном в п.5.1.1.Less pronounced cartilage regeneration was observed as a result of this experiment, compared to that in the experiment described in paragraph 5.1.1.

5.2. Исследование регенераторного потенциала препарата на основе от одной генетической конструкции (варианты) при парентеральном введении5.2. Investigation of the regenerative potential of a drug based on one genetic construct (variants) for parenteral administration

5.2.1. Введение в околосуставные ткани5.2.1. Introduction to periarticular tissue

После формирования артрита крысам вводили от 1 из созданных генетических конструкций на основе плазмидной ДНК, либо аденоассоциированного вируса, либо линейного фрагмента, с которых в клетках животных синтезировался гибридный белок на основе компонентов A, B/C/D/J, и в некоторых вариантах дополнительно F/G и/или Н/I, компоненты в вариантах белка представлены в разной очередности и соединены компонентом Е, все компоненты приведены на фиг. 1, в количестве 50 мкг ДНК локально - в околосуставные ткани, преимущественно в мышцы, что соответствует дозе для человека 1 мг. Введение осуществляли один раз в семь дней, всего пять раз. После третьего укола анализировали морфологию суставов, в течение 21 дня. В качестве отрицательного контроля использовали ту же генетическую конструкцию, не содержащую гибридный ген. Получили достоверную картину восстановления хряща при использовании всех исследуемых генетических конструкций (ДНК), по сравнению с контролем, при этом наилучшие показатели среди групп с введением одной генетической конструкции наблюдали в группах на основе плазмидной ДНК pVAX, кодирующей гибридный белок AEJ, а также на основе линейной конструкции, кодирующей гибридный белок AEDEF, с небольшим отрывом - в группе на основе аденоассоциированного вируса, кодирующего белок FEBEA, групп с введением от двух генетических конструкций - в группе на основе плазмидной ДНК pcDNA3.1, кодирующей гибридные белки AEJ+JEA(ген с сигналом секреции на N-конце), с небольшим отрывом - в группе на основе плазмидной ДНК pVAX, кодирующей гибридные белки AEC+AEB+DEA+JEA, компоненты приведены на фиг. 1. Генетические конструкции, кодирующие гибридные белки, дополнительно содержащие вышеуказанный четвертый компонент, в основном, оказывали действие, сравнимое с таковым белков аналогичной струк- 16 037848 туры, не содержащих данных доменов, то есть вызывали регенерацию поврежденного хряща, но более слабо выраженное. Выявлено также, что синтезируемые гибридные белки дольше детектировались в сыворотке животных после окончания эксперимента при введении генетических конструкций, кодирующих один транспортный домен из F/G/H/I. В результате введения линеаризованного вектора наблюдали немного более низкие показатели регенерации.After the formation of arthritis, rats were injected with from 1 of the created genetic constructs based on plasmid DNA, or an adeno-associated virus, or a linear fragment from which a hybrid protein based on components A, B / C / D / J was synthesized in animal cells, and in some variants additionally F / G and / or H / I, the components in the variants of the protein are presented in different order and connected by the component E, all components are shown in FIG. 1, in an amount of 50 μg of DNA locally - in periarticular tissues, mainly in muscles, which corresponds to a human dose of 1 mg. The introduction was carried out once every seven days, a total of five times. After the third injection, the morphology of the joints was analyzed for 21 days. The same genetic construct, which does not contain the hybrid gene, was used as a negative control. A reliable picture of cartilage restoration was obtained using all the studied genetic constructs (DNA), compared with the control, while the best indicators among the groups with the introduction of one genetic construct were observed in the groups based on pVAX plasmid DNA encoding the hybrid AEJ protein, as well as on the basis of linear constructs encoding the fusion protein AEDEF, with a small margin - in the group based on the adeno-associated virus encoding the FEBEA protein, groups with the introduction from two genetic constructs - in the group based on the plasmid DNA pcDNA3.1 encoding fusion proteins AEJ + JEA (gene with signal secretion at the N-terminus), with a small margin - in the group based on plasmid DNA pVAX encoding fusion proteins AEC + AEB + DEA + JEA, the components are shown in Fig. 1. Genetic constructs encoding fusion proteins, additionally containing the above-mentioned fourth component, generally had an effect comparable to that of proteins of similar structure that did not contain these domains, that is, they caused regeneration of damaged cartilage, but less pronounced. It was also revealed that the synthesized fusion proteins were detected longer in the serum of animals after the end of the experiment with the introduction of genetic constructs encoding one transport domain from F / G / H / I. As a result of the introduction of the linearized vector, slightly lower rates of regeneration were observed.

5.2.2. Системное введение5.2.2. Systemic introduction

После формирования артрита крысам вводили созданные генетические конструкции на основе плазмидной ДНК, либо аденоассоциированного вируса, либо линейного фрагмента, с которых в клетках животных синтезировался гибридный белок на основе компонентов A, B/C/D/J, и в некоторых вариантах дополнительно F/G и/или H/I, компоненты в вариантах белка представлены в разной очередности и соединены компонентом Е, все компоненты приведены на фиг. 1, либо смесь на основе таких генетических конструкций, в количестве 50 мкг генетической конструкции системно - в хвостовую вену, что соответствует дозе для человека 1 мг. Введение осуществляли один раз в семь дней, всего пять раз. После третьего укола анализировали морфологию суставов в течение 21 дня. В качестве отрицательного контроля использовали ту же генетическую конструкцию, не содержащую гибридный ген. Получили достоверную картину восстановления хряща при использовании всех исследуемых генетических конструкций по сравнению с контролем, при этом наилучшие показатели среди групп с введением одной генетической конструкции наблюдали в группах на основе аденоассоциированного вируса, кодирующего белок JEA, групп с введением от двух генетических конструкций - в группе на основе плазмидных ДНК, кодирующих белки СЕА +JEA, с небольшим отрывом - в группе на основе линейных фрагментов, кодирующих белки СЕА+ВЕА(с сигнальной последовательностью на N-конце)+JEA, компоненты приведены на фиг. 1. Наблюдали немного менее выраженную регенерацию хрящей в результате данного опыта по сравнению с таковой в опыте, описанном в п.5.2.1..After the formation of arthritis, the rats were injected with the created genetic constructs based on plasmid DNA, or an adeno-associated virus, or a linear fragment, from which a fusion protein based on components A, B / C / D / J was synthesized in animal cells, and in some variants additionally F / G and / or H / I, the components in the protein variants are presented in different order and connected by the component E, all components are shown in FIG. 1, or a mixture based on such genetic constructs, in an amount of 50 μg of the genetic construct systemically into the tail vein, which corresponds to a human dose of 1 mg. The introduction was carried out once every seven days, a total of five times. After the third injection, the morphology of the joints was analyzed for 21 days. The same genetic construct, which does not contain the hybrid gene, was used as a negative control. A reliable picture of cartilage restoration was obtained using all the studied genetic constructs compared to the control, while the best indicators among the groups with the introduction of one genetic construct were observed in the groups based on the adeno-associated virus encoding the JEA protein, the groups with the introduction of two genetic constructs - in the group on based on plasmid DNA encoding CEA + JEA proteins, with a small margin - in the group based on linear fragments encoding CEA + BEA proteins (with a signal sequence at the N-terminus) + JEA, the components are shown in Fig. 1. Slightly less pronounced cartilage regeneration was observed as a result of this experiment as compared to that in the experiment described in paragraph 5.2.1 ..

Генетические конструкции, кодирующие гибридные белки, дополнительно содержащие компонент(ы) F/G и/или H/I, оказывали действие, сравнимое с таковым белков аналогичной структуры, не содержащих данных доменов, то есть вызывали регенерацию поврежденного хряща, однако синтезируемые гибридные белки дольше детектировались в сыворотке животных после окончания эксперимента.Genetic constructs encoding fusion proteins, additionally containing the F / G and / or H / I component (s), had an effect comparable to that of proteins of a similar structure that do not contain these domains, that is, they caused the regeneration of damaged cartilage, but the synthesized fusion proteins take longer were detected in the serum of animals after the end of the experiment.

5.3. Исследование регенераторного потенциала препарата на основе от одного гибридного белка (варианты) при пероральном введении5.3. Study of the regenerative potential of a preparation based on a single fusion protein (variants) when administered orally

Гибридный белок (варианты), представленный компонентами A, B/C/D/J, F/G и/или H/I, в разной очередности, соединенными компонентом Е, компоненты приведены на фиг. 1, либо смесь на основе таких гибридных белков, помещали в энтеросолюбильное покрытие и вводили крысам после формирования артрита в количестве 2-3 мг белка перорально, что соответствует дозе для человека 20-30 мг. Введение осуществляли ежедневно в течение 7-30 дней. Начиная с 10 дня, анализировали морфологию суставов в течение 21 дня. В качестве отрицательного контроля использовали воду. В качестве положительного контроля использовали препарат хондроитина сульфата, вводили 4 мг, что соответствует дозе для человека 750 мг, 2 раза в сутки в течение 3 недель.Fusion protein (variants), represented by components A, B / C / D / J, F / G and / or H / I, in different order, connected by component E, the components are shown in Fig. 1, or a mixture based on such fusion proteins, was placed in an enteric coating and administered to rats after the formation of arthritis in an amount of 2-3 mg of protein orally, which corresponds to a human dose of 20-30 mg. The introduction was carried out daily for 7-30 days. Starting at day 10, the morphology of the joints was analyzed for 21 days. Water was used as a negative control. As a positive control, a preparation of chondroitin sulfate was used, 4 mg was injected, which corresponds to a human dose of 750 mg, 2 times a day for 3 weeks.

Получили достоверную картину восстановления хряща при использовании всех исследуемых гибридных белков, по сравнению с контролем, при этом наилучшие показатели среди групп с введением одного гибридного белка наблюдали в группах GEAEB/C/D/J, GEB/C/D/JEA, групп с введением от двух гибридных белков - в группе IEJEA+AEBEH, компоненты приведены на фиг. 1. Выявлено, что при использовании совместно с трехкомпонентным, либо четырехкомпонентным (включающими транспортный домен) двухкомпонентного гибридного белка (не включающего транспортный домен) разница в результатах незначительная, по сравнению с введением белка из трех, либо четырех компонентов.A reliable picture of cartilage recovery was obtained using all the studied fusion proteins, compared with the control, while the best indicators among the groups with the introduction of one fusion protein were observed in the groups GEAEB / C / D / J, GEB / C / D / JEA, groups with the introduction from two fusion proteins in the IEJEA + AEBEH group, the components are shown in FIG. 1. It was found that when used in conjunction with a three-component or four-component (including the transport domain) two-component fusion protein (not including the transport domain), the difference in the results is insignificant, compared with the introduction of a protein of three or four components.

Наблюдали регенерацию хрящей в результате данного опыта, сравнимую с таковой, наблюдаемой в опыте 5.1.1. Кроме того, наблюдали длительное циркулирование гибридных белков, содержащих транспортный домен, в крови. Использование того или иного энтеросолюбильного покрытия не сильно влияло на результаты исследования.Cartilage regeneration was observed as a result of this experiment, comparable to that observed in experiment 5.1.1. In addition, long-term circulation of fusion proteins containing the transport domain in the blood was observed. The use of one or another enteric coating did not significantly affect the results of the study.

Также провели аналогичное исследование на кроликах, которым осуществляли хирургический разрыв менисков. Результаты данного исследования коррелируют с результатами, полученными в исследовании на модели коллаген-индуцированного артрита крыс.We also conducted a similar study on rabbits that underwent surgical tearing of the menisci. The results of this study correlate with the results obtained in a model study of collagen-induced arthritis in rats.

Таким образом, доказана возможность получения гибридных белков, полинуклеотидов, генетических конструкций, продуцентов, препаратов для регенерации хряща (все варианты). Также показано, что разработанные гибридные белки достоверно обладают регенераторным действием на поврежденный хрящ, как непосредственно вводимые, так и при введении генетических конструкций, их кодирующих. Во всех проведенных исследованиях наблюдали увеличение количества хондроцитов в ранее поврежденных суставах, что, скорее всего, и вызвало регенерацию хряща. Это позволяет сделать вывод о том, что и при иных типах повреждения хрящей предложенное изобретение (варианты) позволит осуществить их регенерацию.Thus, the possibility of obtaining hybrid proteins, polynucleotides, genetic constructs, producers, preparations for cartilage regeneration (all variants) has been proved. It was also shown that the developed hybrid proteins reliably have a regenerative effect on damaged cartilage, both directly introduced and with the introduction of genetic constructs encoding them. In all studies, an increase in the number of chondrocytes in previously damaged joints was observed, which, most likely, caused cartilage regeneration. This allows us to conclude that in other types of cartilage damage, the proposed invention (variants) will allow for their regeneration.

Claims (9)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Гибридный белок, включающий лиганд к белку MATN1, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 1, и фактор роста из EGF, TGF, FGF, IGF, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 2, либо SEQ ID NO: 3, либо SEQ ID NO: 4, либо SEQ ID NO: 5 соответственно; компоненты конструкции соединены гибким мостиком, охарактеризованным последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 6.1. A fusion protein comprising a ligand to the MATN1 protein, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 1, and a growth factor from EGF, TGF, FGF, IGF, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 2, or SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 5, respectively; the components of the construct are connected by a flexible bridge characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 6. 2. Гибридный белок, включающий лиганд к белку MATN1, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 1, фактор роста из EGF, TGF, FGF, IGF, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 2, либо SEQ ID NO: 3, либо SEQ ID NO: 4, либо SEQ ID NO: 5 соответственно, а также Fc-фрагмент антитела, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 7, либо полипептид, связывающийся с FcRn, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 8, и/или трансферрин, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 9, либо его фрагмент, охарактеризованный последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 10; компоненты конструкции соединены гибкими мостиками, охарактеризованными последовательностью аминокислот SEQ ID NO: 6.2. A fusion protein comprising a ligand to the MATN1 protein, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 1, a growth factor from EGF, TGF, FGF, IGF, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 2, or SEQ ID NO: 3, or SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 5, respectively, as well as the Fc fragment of an antibody, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 7, or a polypeptide that binds to FcRn, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 8, and / or transferrin, characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 9, or a fragment thereof characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 10; the components of the construct are connected by flexible bridges characterized by the amino acid sequence SEQ ID NO: 6. 3. Полинуклеотид, кодирующий гибридный белок по п.1 либо 2, кодонно оптимизированный для экспрессии в клетках продуцента либо таргетного организма.3. A polynucleotide encoding a fusion protein according to claim 1 or 2, codon optimized for expression in the cells of the producer or target organism. 4. Генетическая конструкция для синтеза в клетках продуцента либо таргетного организма гибридного белка по п.1 либо 2, включающая полинуклеотид по п.3 и элементы, позволяющие реализовать указанное назначение.4. A genetic construct for the synthesis in the cells of a producer or a target organism of a hybrid protein according to claim 1 or 2, comprising a polynucleotide according to claim 3 and elements allowing to realize the specified purpose. 5. Продуцент гибридного белка по п.1 либо 2.5. Producer of the fusion protein according to claim 1 or 2. 6. Продуцент генетической конструкции по п.4 на основе бактериальной клетки.6. Producer of a genetic construct according to claim 4 based on a bacterial cell. 7. Препарат для регенерации хряща, содержащий по меньшей мере один гибридный белок по п.1 и/или 2 в качестве активного агента, в эффективном количестве, а также физиологически приемлемый носитель или буферный раствор для парентерального введения.7. A preparation for cartilage regeneration containing at least one fusion protein according to claim 1 and / or 2 as an active agent in an effective amount, as well as a physiologically acceptable carrier or buffer solution for parenteral administration. 8. Препарат для регенерации хряща, содержащий по меньшей мере одну генетическую конструкцию для синтеза в клетках таргетного организма по п.4 в качестве активного агента, в эффективном количестве, а также физиологически приемлемый носитель или буферный раствор для парентерального введения.8. A preparation for cartilage regeneration containing at least one genetic construct for synthesis in cells of a target organism according to claim 4 as an active agent, in an effective amount, as well as a physiologically acceptable carrier or buffer solution for parenteral administration. 9. Препарат для регенерации хряща, содержащий по меньшей мере один гибридный белок по п.2 в качестве активного агента, в эффективном количестве, а также физиологически приемлемый носитель или буферный раствор для перорального введения, препарат заключен в энтеросолюбильную оболочку.9. A preparation for cartilage regeneration containing at least one fusion protein according to claim 2 as an active agent in an effective amount, as well as a physiologically acceptable carrier or buffer solution for oral administration, the preparation is enclosed in an enteric coating.
EA201600575A 2016-07-14 2016-07-14 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants) EA037848B1 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201600575A EA037848B1 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants)
EP17828045.9A EP3484928A4 (en) 2016-07-14 2017-07-13 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants)
CN201780043652.5A CN109563173A (en) 2016-07-14 2017-07-13 Chimeric protein, polynucleotides, genetic structure, the preparation (type) for activating body, regenerating bone or cartilage
KR1020197004225A KR20190028505A (en) 2016-07-14 2017-07-13 Fusion proteins, polynucleotides, genetic constructs, producers, cartilage regenerating drugs (variants)
US16/316,254 US11299724B2 (en) 2016-07-14 2017-07-13 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage
PCT/RU2017/000521 WO2018013013A1 (en) 2016-07-14 2017-07-13 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants)
IL264174A IL264174A (en) 2016-07-14 2019-01-09 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201600575A EA037848B1 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201600575A1 EA201600575A1 (en) 2018-01-31
EA037848B1 true EA037848B1 (en) 2021-05-27

Family

ID=60952156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201600575A EA037848B1 (en) 2016-07-14 2016-07-14 Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage (variants)

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11299724B2 (en)
EP (1) EP3484928A4 (en)
KR (1) KR20190028505A (en)
CN (1) CN109563173A (en)
EA (1) EA037848B1 (en)
IL (1) IL264174A (en)
WO (1) WO2018013013A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8932589B2 (en) * 2008-01-28 2015-01-13 Novartis Ag Methods and compositions using Kloto-FGF23 fusion polypeptides
WO2015035395A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Figene, Llc Gene therapy for the regeneration of chondrocytes or cartilage type cells
US9133259B2 (en) * 2010-10-15 2015-09-15 The Regents Of The University Of California Cartilage oligomeric matrix protein (COMP)—growth factor complexes and uses thereof

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE361483C (en) 1922-10-16 Gummiwarenfabrik S Herz G M B Solid rubber tires
US4546082A (en) 1982-06-17 1985-10-08 Regents Of The Univ. Of California E. coli/Saccharomyces cerevisiae plasmid cloning vector containing the alpha-factor gene for secretion and processing of hybrid proteins
EP0116201B1 (en) 1983-01-12 1992-04-22 Chiron Corporation Secretory expression in eukaryotes
JPS60501140A (en) 1983-04-22 1985-07-25 アムジエン Secretion of exogenous polypeptides by yeast
NZ207926A (en) 1983-04-25 1988-04-29 Genentech Inc Use of yeast #a#-factor to assist in expression of proteins heterologus to yeast
US4588684A (en) 1983-04-26 1986-05-13 Chiron Corporation a-Factor and its processing signals
DK58285D0 (en) 1984-05-30 1985-02-08 Novo Industri As PEPTIDES AND MANUFACTURING AND USING THEREOF
DK82893D0 (en) 1993-07-08 1993-07-08 Novo Nordisk As PEPTIDE
KR100316347B1 (en) 1998-09-15 2002-08-27 한미약품(주) Recombinant microorganisms expressing a fusion protein of Escherichia coli enterotoxin II signal peptide and fusion protein of human growth hormone and a method of producing human growth hormone using the same
EP1301799A1 (en) 1999-07-14 2003-04-16 Heinrich Matthaei Method for producing and measuring informative life energy units, copy thereof on a substrate, verification and uses thereof
US20110092677A1 (en) 2001-08-30 2011-04-21 Biorexis Technology, Inc. Modified transferin-antibody fusion proteins
US20030226155A1 (en) 2001-08-30 2003-12-04 Biorexis Pharmaceutical Corporation Modified transferrin-antibody fusion proteins
CN100483537C (en) 2002-07-05 2009-04-29 克西拉特克斯技术有限公司 Mounting device for a disk drive unit, releasable fastener and method of testing a disk drive unit
RU2248983C1 (en) * 2003-08-18 2005-03-27 Позмогова Галина Евгеньевна Peptide vector, method for its preparing, nucleotide sequence, recombinant plasmid dna and strain escherichia coli b-8389 vkpm for its preparing, method for genetic modification of mammalian and human cells
DE102004014983A1 (en) * 2004-03-26 2005-10-20 Univ Stuttgart Recombinant polypeptides of the members of the TNF ligand family and their use
CN100528899C (en) * 2004-10-29 2009-08-19 中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所 Fusion protein and nucleic acid containing peptide carrier and epidermal growth factor and its uses
MX2008009956A (en) 2006-02-02 2008-12-12 Syntarga Bv Water-soluble cc-1065 analogs and their conjugates.
US8173860B2 (en) 2006-04-21 2012-05-08 Gtc Biotherapeutics, Inc. Non-human transgenic mammal expressing a human FcRn on its mammary gland cells and expressing a transgenic protein-human Fc-domain fusion
US9187517B2 (en) * 2006-11-13 2015-11-17 The Brigham And Women's Hospital, Inc. Methods of promoting cardiac repair using growth factors fused to heparin binding sequences
MX2010001684A (en) * 2007-08-15 2010-04-21 Amunix Inc Compositions and methods for modifying properties of biologically active polypeptides.
AU2008339576B2 (en) 2007-12-21 2014-05-22 Medimmune Limited Binding members for interleukin-4 receptor alpha (IL-4Ralpha)
NO2344478T3 (en) 2008-11-03 2018-02-24
US8298533B2 (en) 2008-11-07 2012-10-30 Medimmune Limited Antibodies to IL-1R1
CN101891803B (en) * 2010-07-15 2012-09-05 北京大学第三医院 New cartilaginous affinity polypeptide sequence, screening method and application thereof
US20130104538A1 (en) 2010-07-21 2013-05-02 Rae Hyoung Yuck Wave power generation apparatus
EP2601092A1 (en) 2010-08-06 2013-06-12 B-Labs AG Electrical machine on a disc brake holder
EP3559049A4 (en) 2011-10-28 2019-12-04 Teva Pharmaceuticals Australia Pty Ltd Polypeptide constructs and uses thereof
ES2651521T3 (en) * 2011-12-01 2018-01-26 Innovent Biologics, Inc. Protein inhibitors of complement and VEGF pathways and methods of use thereof
JP6550333B2 (en) * 2012-09-27 2019-07-24 ザ ユニヴァーシティ オヴ ブリティッシュ コロンビア Peptide-induced protein knockdown
KR20150134417A (en) * 2013-03-29 2015-12-01 메리맥 파마슈티컬즈, 인크. Cartilage-binding fusion proteins
EP3065769A4 (en) 2013-11-08 2017-05-31 Biogen MA Inc. Procoagulant fusion compound
AU2015206515B2 (en) * 2014-01-15 2019-12-12 The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Cartilage targeting agents and their use
JP6426288B2 (en) * 2014-07-22 2018-11-21 レモネックス インコーポレイテッドLemonex Inc. Bioactive substance or composition for protein delivery and use thereof
CN104098701B (en) * 2014-07-23 2016-03-02 广州市暨鹏生物科技有限公司 Recombination human collagen-human cell growth factor fusion protein and preparation method thereof and application

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8932589B2 (en) * 2008-01-28 2015-01-13 Novartis Ag Methods and compositions using Kloto-FGF23 fusion polypeptides
US9133259B2 (en) * 2010-10-15 2015-09-15 The Regents Of The University Of California Cartilage oligomeric matrix protein (COMP)—growth factor complexes and uses thereof
WO2015035395A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Figene, Llc Gene therapy for the regeneration of chondrocytes or cartilage type cells

Also Published As

Publication number Publication date
EP3484928A4 (en) 2020-02-26
IL264174A (en) 2019-02-28
US11299724B2 (en) 2022-04-12
EA201600575A1 (en) 2018-01-31
WO2018013013A1 (en) 2018-01-18
US20190218539A1 (en) 2019-07-18
KR20190028505A (en) 2019-03-18
EP3484928A1 (en) 2019-05-22
CN109563173A (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3453401A1 (en) Interleukin combination and use thereof
JP2017529059A5 (en)
JP2007521807A (en) Method for producing peptides / proteins in plants and peptides / proteins produced thereby
TW201934571A (en) FGF21 variant, fusion protein and application thereof
TW202112390A (en) Composition and application of arginine-depleting agents for cancer, obesity, metabolic disorders, and related complications and comorbidities
AU4674101A (en) Compositions for drug delivery
US10562954B2 (en) Fusion protein inhibiting TACI-BAFF complex formation and preparation method therefor and use thereof
US11299724B2 (en) Fusion protein, polynucleotide, genetic construct, producer, preparation for regeneration of cartilage
NL2030391B1 (en) Recombinant protein capable of resisting multiple sclerosis and preparation method and application thereof
CN109400711B (en) PDGFR beta targeting tumor necrosis factor related apoptosis inducing ligand variant and preparation method and application thereof
JP2021502322A (en) Antigen fused with porcine Fc fragment and vaccine composition containing it
CN102108097A (en) Novel GLP-1 (glucagon-like peptide-1) derivative
JPH07503128A (en) Synthesis and purification of truncated and mutant protein forms of human ciliary neuron tropism factor
CN107880133A (en) Corticotropin(ACTH) and type-1 insulin like growth factor fusion protein and preparation method thereof
US20180057837A1 (en) Dna plasmid, coding hnp-1, or hnp-2, or hnp-3, bacterial producer, analgesic agent (variants)
Chu et al. A single codon optimization enhances recombinant human TNF-α vaccine expression in Escherichia coli
JPS62502305A (en) How to improve polypeptide production
EA043412B1 (en) SOMATOTROPIN, PROLONGED-ACTION, POLYNUCLEOTIDE, RECOMBINANT CELL, PREPARATION
CN109942715A (en) A kind of recombination fusion protein of targeting therapy on tumor and its preparation method and application
US6649746B1 (en) Biological production of stable glutamine, poly-glutamine derivatives in transgenic organisms and their use for therapeutic purposes
CN102260352A (en) Targeted interleukin fusion protein as well as preparation method thereof and application thereof
CN112210569B (en) Recombinant Buthus martensii Katoxin polypeptide Makatoxin-3 and preparation method and application of mutant thereof
EP4353742A1 (en) Development of novel fgf21 variant, and production technique and use thereof
WO2022119481A1 (en) Vaccine for preventing and treating a coronavirus infection
CN112480262A (en) Fusion protein and preparation and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM